Файл: Учебнометодический комплекс для студентов специальности 170 05 01 Проектирование, сооружение и эксплуатация.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
в
сеть
бак
0
0
0
20
40
60
100
200
300
5
10
15
400
H, мкВт мм об/мин)
80
k
δ
– коэффициент, определяемый геометрией рабочего колеса кр – термодинамическая поправка, учитывающая влияние термодинамических свойств перекачиваемой нефти, м
δ
h
ν
– поправка на влияние вязкости жидкости, м. Таблица 2.7 Параметры подпорных насосов Марка насоса Частота вращения n, об./мин Относительная скорость мкм с Диаметр входного патрубка d
вх
, м Кавитационный запас на воде доп, м
Вакуумметри- ческая высота всасывания
доп
вак
Н
, м
НПВ 1250-60
НПВ 2500-80
НПВ 3600-80
НПВ 5000-120
НМП 2500-74
НМП 3600-78
НМП 500-115 14НДсН
18НДсН
20НДсН
18”DVS-F
Вортингтон
26QL CM/2 1500 1500 1500 1500 1000 1000 1000 960 730 730 980 980 25.5 29.8 33.4 36.9 28.8 28.8 31.5 20.1 19.1 22.9 35.2 0.8 0.8 1.0 1.0 0.9 0.9 1.0 0.4 0.5 0.6 0.61 2.2 3.2 4.8 5.0 3.0 3.0 3.5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5.0 5.0 4.8 5.5 При наличии в паспорте на насос допустимой высоты всасывания
доп
вак
Н
вместо допустимого кавитационного запаса последний определяется по формуле
(
)
2 2
доп
s
вх
доп
вак
в
р
р
h
H
g
g
δ
−
ϑ
∆
=
+
−
ρ
, (2.82) где р барометрическое давление р – давление насыщенных паров воды
вх
ϑ – скорость потока на входе в насос в сечении, где замеряется давление. Коэффициент кавитационного запаса и коэффициент определяются в зависимости от критического кавитационного запаса и геометрии рабочего колеса (рис. 2.25, 2.26). Напор
h
s
, определяемый истинным давлением насыщенных паров р, определяется по формуле
(
)
1,558 0,0063 273
p
s
s
h
h
T
=
⋅
+
⋅
−
⎡
⎤
⎣
⎦ , (2.83) где Т – максимальная температура перекачиваемой нефти, К
p
s
h
– напор, соответствующий давлению насыщенных паров
р
з
р
, определяемому при соотношении объемов пара и жидкости 4:1 и максимальной температуре перекачки, м.
89
1. Схема изучения материала Тема занятия Тип занятия Вид (форма) занятия Количество часов
1. Эксплуатация резервуаров. Изучение нового материала Лекция 2 2. Оборудование резервуаров. Изучение нового материала Лекция 2 3. Системы защиты резервуаров и их обслуживание. Очистка резервуаров. Комплекс технических мероприятий по подготовке и проведению испытаний резервуаров. Изучение нового материала Самостоятельная подготовка
2 4. Подбор оборудования резервуаров. Изучение конструкции клапана НДКМ. Углубление и систематизация учебного материала Практическое занятие
1 5. Резервуары. Предварительный контроль Практическое занятие
1
2. Основы научно-теоретических знаний по модулю Резервуары
2.1. Эксплуатация резервуаров Организация эксплуатации резервуаров и резервуарных парков
Эксплуатация резервуаров парков – это совокупность процессов по приему, хранению и сдаче нефти, испытанию и приемке резервуаров в эксплуатации, его техническому обслуживанию и ремонту. Эксплуатация резервуаров и резервуарных парков должна осуществляться в пределах каждого предприятия собственными силами и привлеченных организаций, имеющих лицензии на выполняемые работы. Организация эксплуатации резервуаров и резервуарных парков определяется каждым предприятием и отражается в положениях по организации эксплуатации резервуаров и резервуарных парков в целом по предприятию и его филиалам, нефтеперекачивающими наливным станциям, морскими речным терминалами нефтебазам.
100
− акт замера сопротивлению растекания тока
− акт готовности резервуара к испытаниям
− акты испытаний резервуара на прочность, герметичность и нага- зонепроницаемость покрытия
− акты приемки резервуара в эксплуатацию в соответствии со СНиП
3.01.04. и Временным положением о приемке законченных строительством объектов.
− градуировочная таблица
− журнал производства строительных и монтажных работ с указанием атмосферных условий в период строительства резервуара
− паспорт резервуара. Все акты должны быть оформлены в соответствии со
− СНиП 3.03.01 “ Несущие и ограждающие конструкции
− СНиП 3.03.01 Организация строительного производства
− СНиП 3.03.03 Геодезические работы в строительстве
− СНиП 3.02.01 Земляные сооружения основания и фундаменты
− СНиП 2.01.04 Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. После завершения строительства резервуар должен подвергаться следующим видам испытаний
− испытание на прочность стенки и основания
− испытание на герметичность стенки, кровли и днища
− испытание на герметичность плавающей крыши и понтона. Эксплуатационная документация резервуаров На каждый резервуар, находящийся в эксплуатации, должна иметься следующая эксплуатационная документация
− паспорт резервуара с актами на замену оборудования
− исполнительная документация на резервуар и на проведение ремонта
− схема нивелирования основания, акты, протоколы по нивелированию окрайки днища, проводимой в процессе эксплуатации
− градуировочная таблица на резервуар
− технологическая карта эксплуатации резервуара
− журнал текущего обслуживания
− журнал эксплуатации молниезащиты и защиты от статического электричества
− схема молниезащиты и защиты от статического электричества
2.2. Оборудование резервуаров Перечень оборудования и конструктивных элементов, устанавливаемых на резервуарах, представлен в таблице 3.6. Выбор конкретного оснащения резервуаров, расположения оборудования и конструктивных элементов определяется проектной документацией. При капитальном ремонте
– хлопуши исключаются, вместо них устанавливаются приемораз- даточные устройства
– демонтируются трубные стационарные системы размыва с последующей установкой винтовых устройств
105
– при оборудовании резервуаров понтонами, плавающими крышами дыхательная арматура заменяется на вентиляционные патрубки
– плавающие крыши и понтоны оборудуются опорными стойками регулируемой высоты с установкой на них дополнительных патрубков в эксплуатационном положении. Таблица 3.6 Оборудование и конструктивные элементы резервуаров Наличие в резервуаре Наименование оборудования
РВС
РВСП
РВСПК
ЖБК
Дыхательный клапан +
+ Предохранительный клапан +
+ Вентиляционный патрубок
+
+ Огневой предохранитель +
+
+
+
Приемораздаточное устройство
+
Приемораздаточный патрубок +
+
+
Пеногенератор +
+
+
- Система подслойного пенотушения +
+
+
+
Компрессирующая система приемораздаточных патрубков
+ + + + Пробоотборник +
+
+
+ Водоспуск с плавающей крыши
+ Система орошения резервуара +
+
+
- Кран сифонный +
+
+ Система размыва осадка +
+
+
+
Погружной насос (для откачки остатков нефти и подтоварной воды)
+ Люки +
+
+
+
Уровнемер +
+
+
+ Приборы контроля, сигнализации, защиты + + + + Примечание.
*
– Приемораздаточный патрубок с хлопушей на РВС следует заменить приемораздаточным устройством с поворотной заслонкой Дыхательная арматура должна включать дыхательный и предохранительный клапаны, вентиляционные патрубки. Суммарная пропускная способность дыхательных клапанов определяется в зависимости от максимальной подачи нефти при заполнении (или опорожнении) резервуара с учетом температурного расширения паровоздушной смеси. Суммарная предохранительных клапанов, устанавливаемых на одном резервуаре, должна быть не меньше, чем пропускная способность дыхательных клапанов. Предохранительный клапан настраивается на повышенное давление и пониженный вакуум на 5 – 10 % по сравнению с дыхательным. Предохранительный гидравлический клапан должен быть залит незамерзающей слабоиспаряющейся жидкостью, которая образует гидравлический затвор.
107
2.3. Оборудование стальных резервуаров Для правильной и безопасной эксплуатации стальные наземные резервуары должны иметь следующее оборудование (рис. 3.1.) Верхний световой люк предназначен для проветривания вовремя ремонта и зачистки, а также для подъема крышки хлопушки и шарнирных труб при обрыве рабочего троса. Замерный люк служит для замера уровня нефтепродукта и отбора пробы из резервуара. В настоящее время резервуары оснащают дистанционными уровнемерами типа УДУ и пробоотборником типа ПСР. Указатели уровня. На рис. 3.2. представлена схема работы указателя уровня УДУ-5. Указатель уровня состоит из трех узлов
– показывающего прибора с отсчитывающим механизмом, пружинным двигателем постоянного момента и механизма проверки зацепления мерной ленты, смонтированными в едином корпусе
– гидрозатвора с угловыми роликами и защитными трубами
– поплавка с направляющими тягами и натяжным устройством. Работает указатель следующим образом. Поплавок 10, подвешенный на перфорированной ленте 9, при своем движении скользит вдоль направляющих струн 8. Струны жестко закреплены на дне емкости и натянуты при помощи специальных устройств 7, установленных на крышке выходного патрубка. Рис. 3.1. Схема расположения оборудования на вертикальном стальном резервуаре
КПС-100 Широко применяют гидравлические предохранительные клапаны типа КПС для резервуаров на давление до 1960 Парис. Основным элементом таких клапанов является гидравлический затвор, образованный залитой на дно корпуса 3 незамерзающей или слабо испаряющейся жидкостью (трансформаторным маслом) и колпаком 4. При повышении давления внутри резервуара жидкость гидравлического затвора вытесняется из внутреннего кольцевого пространства во внешнее до тех пор, пока уровень не понизится до нижнего зубчатого обреза колпака. После этого газовоздушная смесь будет прорываться (барботировать) в атмосферу. При вакууме в резервуаре жидкость гидравлического затвора вытесняется во внутреннее кольцевое пространство. Для уменьшения уноса жидкости с проходящими газами к крышке 7 и трубке 5 крепят отбойные козырьки. Воронка 8 служит для залива рабочей жидкости, а сливная трубка 2 – для ограничения нижнего уровня жидкости при заливе. Контролируют уровень жидкости щупом 9, а сливают её через отверстие, перекрываемое пробкой 1. Клапан устанавливают на фланец огневого предохранителя и с помощью растяжек 6 дополнительно крепят к корпусу резервуара.
3. Материалы, использованные в процессе обучения и контроля
3.1. Материалы к лекциям План лекций. Лекция 1
– организация эксплуатации резервуаров и резервуарных парков
– резервуарные парки НПС;
– приемка резервуаров в эксплуатацию
– технологическая карта
– режим эксплуатации резервуаров. Лекция 2
– оборудование резервуаров
– оборудование стальных резервуаров
– расчет гидравлического клапана
– устройство и принцип действия предохранительных клапанов
– подбор дыхательных клапанов для стальных резервуаров
– устройство и принцип действия дыхательных клапанов. Лекция 3
– молниезащита
– система защиты резервуаров от коррозии
– очистка резервуара
– комплекс технических мероприятий по подготовке и проведению испытаний резервуаров.
3.2. Задания для практических занятий Потери нефтепродукта от большого дыхания Большие дыхания – потери нефтепродукта и нефти от испарения при заполнении резервуара.
142 3) вычисляют полный поток массы
J и общую массу у испаряющегося нефтепродукта
4) находят массовую Си объемную С концентрации углеводородов в ГП к концу рассматриваемой технологической операции, а затем и расчетное значение средней объемной концентрации углеводородов в ГП в течение данной операции
С
ср.расч
Необходимо добиться равенства величин
С
ср
и
С
ср.расч
Основные параметры паровоздушной смеси и паров нефтепродукта вычисляются по формулам молярная масса ПВС (кг/кмоль)
М
ПВС
=
М
у
·
С
ср
+
М
в
·
(
1 –
С
ср
)
;
(3.12) плотность ПВС (кг/м
3
) – по формуле (3.8), в которую вместо М
у надо подставить М
ПВС
, или как аддивную величину
(
)
1
ПВС
у
ср
в
ср
С
С
ρ
= ρ ⋅
+ ρ ⋅ −
; кинематическая вязкость ПВС (мс)
6 10 1
0,1 14,1 0,0225 3,61
ПВС
ср
С
Т
Т
−
ν
=
+
⋅ −
−
; (3.13) коэффициент диффузии паров (м
2
/ч)
М
м
м
D
а
в Т (3.14) концентрация насыщенных паров (доли) ГС (3.15) где МВ – молярная масса воздуха, М
в
= 29 кг/кмоль;
а
м
,
в
м
– эмпирические коэффициенты (табл. 3.7) Таблица 3.7 Значения коэффициентов а
м
, в
м
Углеводородная жидкость
а
м
, м
2
/ч мм 2(чград) Авиационные бензины
–0,0965 0,000435 Автомобильные бензины
–0,1170 0,000503 Нефти Башкирии
–0,0587 0,000251 Нефть арланская
–0,0476 0,000200 Нефти Западной Сибири
–0,0111 0,000139 Нефти Татарии
–0,0171 0,000139 Р – давление насыщенных паров нефтепродукта при рассматриваемых температуре и соотношении фаз
(311
)
1.22
( /
)
b
T
s
R
n
ж
Р
P e
F V V
−
−
=
⋅
⋅
⋅
(3.16)
143
P
R
– давление насыщенных паров нефтепродукта по Рейду (T
R
= 311 K; соотношение паровой и жидкой фаз = 4);
b
s
– эмпирический коэффициент (табл. 3.8);
F (п / ж) – поправка, учитывающая влияние соотношение фаз на давление насыщения (табл. 3.8) Таблица 3.8 Рекомендуемые величины b
s
и F (п / ж) Выражение для расчета F (п / ж) Углеводородная жидкость
b
s
, К при (п / ж
≤ 4 при (п / ж) > 4 Авиационный бензин
0,0325 1,38 – 0,25 (п
/ ж 0,81 + 0,486 (п
/ ж – 0,68 Автомобильный бензин
0,0340 1,41 – 0,25 (п
/ ж 1,15 – 0,063 (п
/ ж Нефть
0,0250 1,70 – 0,35 (п
/ ж 1,70 – 0,35 (п
/ ж Давление насыщенных паров по Рейду для автобензинов не должно превышать для Б – 45 400 Па для Б и Б – 48 000 Па для летних автобензинов А, А, Аи, Аи максимально возможная величина P
R
– 6 700 Па для зимних – не более 93 300 Па летние автобензины Аи Аи -92 имеют P
R
≤
80 000 Па
–
нефтей P
R
≤
66 700 Па. При отсутствии данных о величине P
R рекомендуется принимать величину равной для автобензинов – 57 000 Па, для авиабензинов – 65 000 Па, для нефтей – 25 000…45 000 Па (обратно пропорционально их плотности. Интенсивность процесса испарения нефтепродуктов в резервуарах характеризуется величиной полного потока массы испаряющегося вещества, которое показывает, сколько килограммов нефтепродукта испаряется с единицы его поверхности в единицу времени. Этот процесс пока изучен только для автобензинов. Для расчета величины J используются следующие критериальные уравнения, справедливые для резервуаров типа РВС: при неподвижном хранении бензина
3 0,403 0.0932 2,17 пр ∆π
⋅
; (3.17)
145
Н
г
– средняя высота ГП за время опорожнения
W
x
– характерная скорость перемешивания нефтепродукта в резервуаре при закачке бензина
2 1
4
зак
х
р
б
зак
W
W
D H
V
=
π
⋅
+
, (3.26) зак – скорость бензина кинематической вязкостью
ν в приемном патрубке резервуара зак – часовой объем закачки бензина в резервуар
D
p
, б – соответственно диаметр резервуара и средний уровень бензина в нем в процессе заполнения. Массовая концентрация углеводородов Св ГП резервуара к моменту окончания различных технологических операций вычисляется по формулам
– при неподвижном хранении нефтепродукта (простое резервуара)
0
уо
у пр
хр
пвс
у пр
m
m
С
m
m
+ ∆
=
+ ∆
; (3.27)
– при опорожнении резервуара
0
уо
у от
от
пвс
у от
в
m
m
С
m
m
m
+ ∆
=
+ ∆
+ ∆
; (3.28)
– при заполнении резервуара
0
уо
у зак
пвс
ср зак
зак
пвс
у зак
пвс
m
m
m
C
С
m
m
m
+ ∆
− ∆
⋅
=
+ ∆
− ∆
, (3.29) где m
уо
, m
пвс0
– масса соответственно углеводородов и ПВС в ГП резервуара вначале технологической операции у – масса углеводородов, испарившихся в газовое пространство за время технологической операции
τ
у
р
m
J F
∆
= ⋅
⋅ τ ; (3.30)
Fp
– площадь зеркала бензина в резервуаре в – масса подсасываемого в резервуар воздуха
в
в
от
от
m
Q
∆
≅ ρ ⋅
⋅ τ
; (3.31)
пвс
m
∆
– масса ПВС, вытесненной из ГП резервуара при его заполнении
пвс
пвс
н
m
V
≅ ρ
⋅
; (3.32)
ср зак
С
– средняя массовая концентрация углеводородов в ГП в процессе заполнения резервуара.
152
F
b
, н – площади проекций поверхности стенок и кровли, ограничивающих ГП резервуара, соответственно на вертикальную и горизонтальные плоскости
ψ – географическая широта места установки резервуара
ϕ – расчетное склонение Солнца в рассматриваемый период
i
o
– интенсивность солнечной радиации на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень (Вт/м
2
)
(
)
1357 1
1
cos
o
o
K
i
=
− γ
+
γ
ψ − ϕ
,
(3.49)
K
o
– коэффициент, учитывающий состояние облачности
– при безоблачном небе Ко = 1;
– при облачности 50% Ко
– при сплошной облачности Ко
γ – коэффициент прозрачности атмосферы, γ = 0,7…0,8. При усредненных расчетах за длительные периоды времени следует руководствоваться данными о числе дней с разной облачностью. Расчетное склонение Солнца
ϕ (в градусах) находится по одной из формул
(
)
(
)
1,.55 2
3 2
2,12 3
23,0 2,56 10 при 55,6 0,92 2,59 при 90 273 23,0 1,39 10 при 273 365
Д
Д
Д
Д
Д
Д
Д
N
N
N
N
N
N
N
−
−
−
⎧
−
+
⋅
−
≤
⎪
⎪
ϕ = −
+
−
⋅
⋅
≤
≤
⎨
⎪
−
+
⋅
−
≤
≤
⎪
⎩
, (3.50) где Д – количество суток до рассматриваемого дня, включая его, сначала года. При выборе коэффициентов теплоотдачи
α’
ρ
,
α
ρ
, г, гр, р можно воспользоваться рекомендациями Н.Н. Константинова:
,
2 2
5,3 Вт/(м ч град Вт/(м ч град Вт/(м ч град),
п
п
г
bk
α = α =
⋅ ⋅
α =
⋅ ⋅
α =
⋅ а остальные коэффициенты могут быть рассчитаны по формулам вида
2 0
1 2
i
a
a q a q
α
α
α
α =
+
+
;
(3.51)
0 1
j
bср
b
b T
α
α
α =
+
,
(3.52) где
а
α0
…
а
α2
,
b
α0
,
b
α1
– эмпирические коэффициенты, принимаемые по табл. 3.12.
155
сеть
бак
0
0
0
20
40
60
100
200
300
5
10
15
400
H, мкВт мм об/мин)
Обработка полученных экспериментальных данных.
1. Перевести показания всех приборов к одной системе измерения.
2. Используя расчетные формулы (2.73 – 2.79), определить НМ, Н, Nn, КПД (
β) испытуемого нагнетателя.
3. По расчетным данным построить на миллиметровой бумаге графические зависимости Н = f (Q), Nn = f (Q),
β = f (Q). Оформление отчета
Отчет должен содержать
– номер и название работы
– цель работы
– основные расчетные формулы
– протокол испытаний – пример расчета параметров
– графики, построенные на миллиметровой бумаге
– вывод о полученных результатах.
3.3. Задания для практических занятий Теоретический материал Условием надежной эксплуатации насосных агрегатов является отсутствие кавитации на различных режимах его работы. С этой целью нормальные условия работы насосного оборудования обеспечиваются созданием на входе в насос избытка удельной энергии жидкости над давлением насыщенных ее паров. Явление кавитации заключается в образовании в жидкости парогазовых пузырьков в тех участках потока, где местное давление, понижаясь, достигает критического значения. В качестве критического давления, при котором возникает кавитация, обычно принимают давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости приданной температуре. Падение давления ниже давления, соответствующего температуре парообразования, приводит к различной степени перегрева жидкости в зависимости от ее температуры и физических свойств. Перегрев высвобождает необходимое для парообразования тепло. Понижение местного давления ниже давления, соответствующего началу кавитации в проточной части центробежного насоса, может происходить в результате добавочных потерь на входном участке насоса, увеличения скорости жидкости вследствие увеличения числа оборотов, отрыва или сжатия потока.
1. Перевести показания всех приборов к одной системе измерения.
2. Используя расчетные формулы (2.73 – 2.79), определить НМ, Н, Nn, КПД (
β) испытуемого нагнетателя.
3. По расчетным данным построить на миллиметровой бумаге графические зависимости Н = f (Q), Nn = f (Q),
β = f (Q). Оформление отчета
Отчет должен содержать
– номер и название работы
– цель работы
– основные расчетные формулы
– протокол испытаний – пример расчета параметров
– графики, построенные на миллиметровой бумаге
– вывод о полученных результатах.
3.3. Задания для практических занятий Теоретический материал Условием надежной эксплуатации насосных агрегатов является отсутствие кавитации на различных режимах его работы. С этой целью нормальные условия работы насосного оборудования обеспечиваются созданием на входе в насос избытка удельной энергии жидкости над давлением насыщенных ее паров. Явление кавитации заключается в образовании в жидкости парогазовых пузырьков в тех участках потока, где местное давление, понижаясь, достигает критического значения. В качестве критического давления, при котором возникает кавитация, обычно принимают давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости приданной температуре. Падение давления ниже давления, соответствующего температуре парообразования, приводит к различной степени перегрева жидкости в зависимости от ее температуры и физических свойств. Перегрев высвобождает необходимое для парообразования тепло. Понижение местного давления ниже давления, соответствующего началу кавитации в проточной части центробежного насоса, может происходить в результате добавочных потерь на входном участке насоса, увеличения скорости жидкости вследствие увеличения числа оборотов, отрыва или сжатия потока.
Часть объема, подаваемого насосом, становится заполненной парами жидкости, в результате чего происходит падение напора, уменьшение расхода перекачиваемой жидкости, снижение КПД, увеличение вибраций и шума. Кроме того, при попадании образовавшейся при кавитации двухфазной жидкости в область повышенного давления происходит конденсация и заполнение парогазовых объемов жидкостью с большой скоростью, что приводит к явлению местного гидравлического удара. Совокупность местных гидравлических ударов в момент завершения конденсации паровых объемов, находящихся на поверхности твердого тела, приводит к эрозионному разрушению металла. Нормальные условия работы центробежных насосов могут быть обеспечены созданием на входе в насос избытка удельной энергии над давлением насыщенных паров подаваемой жидкости (подпорные насосы, использование особенностей рельефа местности, заглубление. На действующем нефтепроводе бескавитационные условия работы насосов могут быть обеспечены применением предвключенных шнеков на входе в рабочее колесо, увеличением диаметра всасывающего трубопровода или подключением дополнительных параллельных всасывающих линий, ограничением минимального допустимого уровня перекачиваемой жидкости в резервуарах, снижением производительности насосной станции. Определение минимального давления на входе в подпорные насосы и величины установок на входе магистральных центробежных насосов базируется на характеристиках насоса и свойствах перекачиваемой жидкости. Для определения допустимого кавитационного запаса и значениями- нимального давления на входе в насос используем следующие выражения. Минимальный напор
h
вх min
, гарантирующий бескавитационную работу и определяемый минимальным давлением
р
вх min в подпорный насос
(
)
2
min min
2
вх
вх
вх
доп н
s
р
h
h
h
g
g
υ
=
= ∆
+ −
ρ
; (2.80) где
(∆h
доп
)
н
– допустимый кавитационный запас при работе на нефти
h
s
– напор, определяемый давлением насыщенных паров перекачиваемой нефти при соотношении паровой и жидкой фаз, близком к нулю
ν
вх
– скорость потока во входном патрубке насоса. Допустимый кавитационный запас центробежных подпорных насосов при работе на нефти определяется по формуле
(
) (
)
(
)
доп
доп
кр
н
в
h
h
k
H
h
δ
ν
∆
= ∆
− α ⋅ ⋅ ∆
− δ
(2.81) где
(
∆h
доп
)
в
– паспортное значение допустимого кавитационного запаса, полученное при перекачке холодной воды при заданном режиме, мм вод. ст. табл. 2.7);
h
вх min
, гарантирующий бескавитационную работу и определяемый минимальным давлением
р
вх min в подпорный насос
(
)
2
min min
2
вх
вх
вх
доп н
s
р
h
h
h
g
g
υ
=
= ∆
+ −
ρ
; (2.80) где
(∆h
доп
)
н
– допустимый кавитационный запас при работе на нефти
h
s
– напор, определяемый давлением насыщенных паров перекачиваемой нефти при соотношении паровой и жидкой фаз, близком к нулю
ν
вх
– скорость потока во входном патрубке насоса. Допустимый кавитационный запас центробежных подпорных насосов при работе на нефти определяется по формуле
(
) (
)
(
)
доп
доп
кр
н
в
h
h
k
H
h
δ
ν
∆
= ∆
− α ⋅ ⋅ ∆
− δ
(2.81) где
(
∆h
доп
)
в
– паспортное значение допустимого кавитационного запаса, полученное при перекачке холодной воды при заданном режиме, мм вод. ст. табл. 2.7);
80
k
δ
– коэффициент, определяемый геометрией рабочего колеса кр – термодинамическая поправка, учитывающая влияние термодинамических свойств перекачиваемой нефти, м
δ
h
ν
– поправка на влияние вязкости жидкости, м. Таблица 2.7 Параметры подпорных насосов Марка насоса Частота вращения n, об./мин Относительная скорость мкм с Диаметр входного патрубка d
вх
, м Кавитационный запас на воде доп, м
Вакуумметри- ческая высота всасывания
доп
вак
Н
, м
НПВ 1250-60
НПВ 2500-80
НПВ 3600-80
НПВ 5000-120
НМП 2500-74
НМП 3600-78
НМП 500-115 14НДсН
18НДсН
20НДсН
18”DVS-F
Вортингтон
26QL CM/2 1500 1500 1500 1500 1000 1000 1000 960 730 730 980 980 25.5 29.8 33.4 36.9 28.8 28.8 31.5 20.1 19.1 22.9 35.2 0.8 0.8 1.0 1.0 0.9 0.9 1.0 0.4 0.5 0.6 0.61 2.2 3.2 4.8 5.0 3.0 3.0 3.5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5.0 5.0 4.8 5.5 При наличии в паспорте на насос допустимой высоты всасывания
доп
вак
Н
вместо допустимого кавитационного запаса последний определяется по формуле
(
)
2 2
доп
s
вх
доп
вак
в
р
р
h
H
g
g
δ
−
ϑ
∆
=
+
−
ρ
, (2.82) где р барометрическое давление р – давление насыщенных паров воды
вх
ϑ – скорость потока на входе в насос в сечении, где замеряется давление. Коэффициент кавитационного запаса и коэффициент определяются в зависимости от критического кавитационного запаса и геометрии рабочего колеса (рис. 2.25, 2.26). Напор
h
s
, определяемый истинным давлением насыщенных паров р, определяется по формуле
(
)
1,558 0,0063 273
p
s
s
h
h
T
=
⋅
+
⋅
−
⎡
⎤
⎣
⎦ , (2.83) где Т – максимальная температура перекачиваемой нефти, К
p
s
h
– напор, соответствующий давлению насыщенных паров
р
з
р
, определяемому при соотношении объемов пара и жидкости 4:1 и максимальной температуре перекачки, м.
Величина
р
з
р определяется по методике в соответствии с ГОСТ 1756-52. Поправка на влияние вязкости жидкости
2
/ 2
дн
вх
h
g
ν
δ = ξ ⋅ ϑ
, (2.84) где дн – коэффициент гидравлического сопротивления на входе в насос, находится по графику (рис. 2.27) в зависимости от характера течения жидкости (числа Рейнольдса)
1,27
Re
вх
Q
d
⋅
=
ν ⋅
, (2.85) где
ν
– вязкость жидкости
d
вх
– диаметр входного патрубка насосам. Для маловязких жидкостей с
Re
≥ 4⋅10 4 вязкостная поправка близка к нулю и может не учитываться. Термодинамическая поправка
∆
H
кр
определяется по формуле
1 1
lg lg кр, (2.86) где В – критерий тепловой кавитации определяется по формуле или из графика (рис. 2.28)
1,9 В ⎜
⎟
⎝
⎠
; (2.87)
R
a
– критерий фазового перехода
a
s
R
B h
= ⋅
; (2.88)
К
Т
– коэффициент температурной неравновесности фазовых переходов (рис. 2.29);
Θ – критерий парообразования
2
/
мк
B W
g
Θ = ⋅
, (2.89) где
W
мк
– скорость жидкости в межлопаточном канале насосав области пониженного давления
– для центробежных насосов
1 60
мк
D n
W
π ⋅
⋅
=
; (2.90)
D
1
– периферийный диаметр входной кромки центробежного колеса.
– для шнекоцентробежных насосов
60
ш
мк
D
п
W
π ⋅
⋅
=
; (2.91) ш – наружный диаметр шнека.
р
з
р определяется по методике в соответствии с ГОСТ 1756-52. Поправка на влияние вязкости жидкости
2
/ 2
дн
вх
h
g
ν
δ = ξ ⋅ ϑ
, (2.84) где дн – коэффициент гидравлического сопротивления на входе в насос, находится по графику (рис. 2.27) в зависимости от характера течения жидкости (числа Рейнольдса)
1,27
Re
вх
Q
d
⋅
=
ν ⋅
, (2.85) где
ν
– вязкость жидкости
d
вх
– диаметр входного патрубка насосам. Для маловязких жидкостей с
Re
≥ 4⋅10 4 вязкостная поправка близка к нулю и может не учитываться. Термодинамическая поправка
∆
H
кр
определяется по формуле
1 1
lg lg кр, (2.86) где В – критерий тепловой кавитации определяется по формуле или из графика (рис. 2.28)
1,9 В ⎜
⎟
⎝
⎠
; (2.87)
R
a
– критерий фазового перехода
a
s
R
B h
= ⋅
; (2.88)
К
Т
– коэффициент температурной неравновесности фазовых переходов (рис. 2.29);
Θ – критерий парообразования
2
/
мк
B W
g
Θ = ⋅
, (2.89) где
W
мк
– скорость жидкости в межлопаточном канале насосав области пониженного давления
– для центробежных насосов
1 60
мк
D n
W
π ⋅
⋅
=
; (2.90)
D
1
– периферийный диаметр входной кромки центробежного колеса.
– для шнекоцентробежных насосов
60
ш
мк
D
п
W
π ⋅
⋅
=
; (2.91) ш – наружный диаметр шнека.
Рис. 2.25. Коэффициент кавитационного запаса
α Рис. 2.26. Коэффициент, определяемый геометрией рабочего колеса Рис. 2.27. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса Рис. 2.28. Зависимость критерия тепловой кавитации от давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости
α Рис. 2.26. Коэффициент, определяемый геометрией рабочего колеса Рис. 2.27. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса Рис. 2.28. Зависимость критерия тепловой кавитации от давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости
Рис. 2.29. Коэффициент температурной неравномерности Рис. 2.30. Зависимость термодинамической поправки от давления насыщенных паров Для каждого подпорного насоса известно значение
W
мк при номинальной подаче. Для центробежных насосов типа НДВ, НДсН, шнекоцен- тробежных типа НМП и других подобных насосов частота вращения которых не превышает 1000 об./мин для рабочего диапазона подач (0,8 – 1,2) ном, термодинамическая поправка может быть определена по формуле или по рис. 2.30 0,46 0,41 кр) Пример № 1 Характеристика Q-H насоса НМ 1250 – 260 с диаметром рабочего колеса 440 мм имеет вида другой насос той же марки, нос диаметром рабочего колеса 465 мм имеет вид
H = 374 – 0,451·10
-4 Какую характеристику будет иметь система этих двух насосов, соединенных последовательно Какую характеристику будет иметь система этих двух насосов, соединенных параллельно Решение Для последовательного соединения насосов
H = (331 + 374) – 2·0,451·10
-4
Q
2
= 705 – 0,902·10
-4
Q
2
W
мк при номинальной подаче. Для центробежных насосов типа НДВ, НДсН, шнекоцен- тробежных типа НМП и других подобных насосов частота вращения которых не превышает 1000 об./мин для рабочего диапазона подач (0,8 – 1,2) ном, термодинамическая поправка может быть определена по формуле или по рис. 2.30 0,46 0,41 кр) Пример № 1 Характеристика Q-H насоса НМ 1250 – 260 с диаметром рабочего колеса 440 мм имеет вида другой насос той же марки, нос диаметром рабочего колеса 465 мм имеет вид
H = 374 – 0,451·10
-4 Какую характеристику будет иметь система этих двух насосов, соединенных последовательно Какую характеристику будет иметь система этих двух насосов, соединенных параллельно Решение Для последовательного соединения насосов
H = (331 + 374) – 2·0,451·10
-4
Q
2
= 705 – 0,902·10
-4
Q
2
Для параллельного соединения насосов
(
)
3 4
4 374
(331
)
331 374 6,71 10 0,451 10 0,451 10
H
H
Q
H
H
Q
−
−
−
−
−
+
= где
H < 331 м, Если
H = 331 то,
3 374 331 6,71 10
Q
−
−
=
⋅
, откуда находим, что Q = 977 м
3
/ч. Если H = 300 то,
3 374 300 374 300 6,71 10
Q
−
−
+
−
=
⋅
, откуда находим, что Q = 2116 м
3
/ч
Q
1
Q
2 Пример № 2 Характеристика Q-H насоса НМ 1250-260 с диаметром рабочего колеса мм имеет вид
H = 369,7 – 0,451
⋅10
-4
Q
2
. Какую характеристику будет иметь тот же насос, если его рабочее колесо обточить до 440 мм Решение
2 4
2 4
2 440 369,7 0,451 10 331 0,451 10 Пример № 3 Характеристика Q-H насоса НМ 1250-260 диаметром рабочего колеса мм имеет вид
H = 369,7 – 0,451
⋅10
-4
Q
2
. Насколько миллиметров нужно обточить рабочее колесо насоса, чтобы при той же подаче насос развивал напор нам меньше Решение
2 1
369,7 329,7 465
D
⎛
⎞ Из уравнения находим, что 439
D
=
мм, те. нужна обточка на 26 мм.
Q
H
1
= H
2
= H
(
)
3 4
4 374
(331
)
331 374 6,71 10 0,451 10 0,451 10
H
H
Q
H
H
Q
−
−
−
−
−
+
= где
H < 331 м, Если
H = 331 то,
3 374 331 6,71 10
Q
−
−
=
⋅
, откуда находим, что Q = 977 м
3
/ч. Если H = 300 то,
3 374 300 374 300 6,71 10
Q
−
−
+
−
=
⋅
, откуда находим, что Q = 2116 м
3
/ч
Q
1
Q
2 Пример № 2 Характеристика Q-H насоса НМ 1250-260 с диаметром рабочего колеса мм имеет вид
H = 369,7 – 0,451
⋅10
-4
Q
2
. Какую характеристику будет иметь тот же насос, если его рабочее колесо обточить до 440 мм Решение
2 4
2 4
2 440 369,7 0,451 10 331 0,451 10 Пример № 3 Характеристика Q-H насоса НМ 1250-260 диаметром рабочего колеса мм имеет вид
H = 369,7 – 0,451
⋅10
-4
Q
2
. Насколько миллиметров нужно обточить рабочее колесо насоса, чтобы при той же подаче насос развивал напор нам меньше Решение
2 1
369,7 329,7 465
D
⎛
⎞ Из уравнения находим, что 439
D
=
мм, те. нужна обточка на 26 мм.
Q
H
1
= H
2
= H
Пример № 4 Характеристика Q-H центробежного насоса имеет вид
H = 331 –
– 0,451
⋅10
-4
Q
2
. Перекачка ведется с расходом
Q = 1000 м
3
/ч. Какой пере- пуск нефти через насос убрать, чтобы при той же подаче снизить дифференциальный напор насоса нам Решение Определим дифференциальный напор, м, развиваемый насосом с исходной характеристикой
4 2
4 2
331 0,451 10 331 0,451 10 1000 285,9
H
Q
−
−
=
−
⋅
=
−
⋅
=
;
(
)
2 4
331 0,451 10 1000 286,9 П . Находим, что П м
3
/ч. Задачи
1. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 360-460 имеет вид
H = 540 – 0,617
⋅10
-3
Q
2
. Какую характеристику будет иметь система двух таких насосов, соединенных последовательно
2. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 360-460 имеет вид
H = 540 – 0,617
⋅10
-3
Q
2
. Какую характеристику будет иметь система двух таких насосов, соединенных параллельно
3. Характеристика Q-H центробежного насоса с диаметром D
0
= 490 мм имеет вид
H = 545,6 – 0,617
⋅10
-3
⋅Q
2
. При расходе 350 м
3
/ч насос развивает напор 470 м, что нам больше, чем требуется для перекачки нефтепродукта по участку трубопровода. Насколько нужно обточить рабочее колесо насоса, чтобы при указанном расходе напор составлял 400 м
4. Характеристика Q-H центробежного насоса при частоте вращения вала ротора n
0
= 2500 об./мин имеет вид
H = 545,6 – 0,617
⋅10
-3
⋅Q
2
. При расходе м
3
/ч насос развивает напор 470 м, что нам больше, чем требуется для перекачки нефтепродукта по участку трубопровода. Насколько нужно изменить частоту вращения вала ротора насоса, чтобы при указанном расходе напор составлял 510 м
5. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 1250-260 при частоте вращения вала ротора n
0
= 3000 об./мин имеет вид
H = 331 – Какую характеристику будет иметь тот же насос, если частоту вращения вала его ротора снизить до 2800 об./мин?
6. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 1250-260 при частоте вращения вала ротора n
0
=3000 об./мин имеет вид Насколько нужно увеличить число оборотов вала насоса, чтобы при той же подаче повысить развиваемый напор нам. Определить мощность навалу центробежного насоса НМ 3600-230 при перекачке нефти (
ρ = 800 кг/м
3
) с расходом
Q = 1800 м
3
/ч, если известны его напорная характеристика
H = 273 – 0,125
⋅10
-4
⋅
Q
2
и коэффициент полезного действия
η = 0,83.
8. Напорная характеристика центробежного насоса НМ 1250-260 имеет вид
H = 295 – 0,363
⋅10
-4
⋅Q
2
. Определить потребляемую насосом мощность при перекачке дизельного топлива (
ρ = 840 кг/м
3
) с расходом
Q = 900 м
3
/ч , если коэффициенты полезного действия насоса и привода равны соответственно 0,82 и 0,95.
9. Два центробежных насоса серии НМ, один с характеристикой
H = 273 – 0,125
⋅10
-4
⋅Q
2
и другой – с характеристикой
H = 251 – 0,812
⋅10
-
5
⋅Q
2
, соединенные последовательно, перекачивают нефть с расходом
Q = 1800 м
3
/ч. При этом коэффициент полезного действия первого насоса
η = 0,78, а второго – η = 0,83. Определить коэффициент полезного действия системы этих двух насосов.
10. Два центробежных насоса серии НМ, один с характеристикой
H = 245 – 0,16
⋅10
-4
⋅Q
2
и другой – с характеристикой
H = 295 – 0,363
⋅10
-6
⋅Q
2
, соединенные параллельно, перекачивают нефть с расходом
Q = 1800 м
3
/ч. При этом коэффициент полезного действия первого насоса
η = 0,72, авто- рого –
η = 0,80. Определить коэффициент полезного действия системы этих двух насосов.
4. Тесты и задания для контроля за результатами обучения На оценку удовлетворительно
1. Почему насосы с напором 550 ми больше не допускают последовательной работы
2. В каких случаях запрещается запускать насосные агрегаты
3. В каких случаях должна быть осуществлена аварийная остановка насосного агрегата
4. Перечислить основные параметры, которыми характеризуется работа центробежного агрегата.
5. Какие характеристики насосов называются стабильными, нестабильными. Записать уравнение напорной характеристики центробежных насосов.
7. Построить характеристику совместной работы двух последовательно и параллельно обвязанных насосов.
8. В каких случаях необходимо пересчитывать характеристику насосов
9. Какие существуют способы изменения характеристик центробежных насосов
10. Дать описание основного элемента центробежного нагнетателя.
11. Конструкции нагнетателей. Маркировка нагнетателей.
12. Задача.
H = 331 –
– 0,451
⋅10
-4
Q
2
. Перекачка ведется с расходом
Q = 1000 м
3
/ч. Какой пере- пуск нефти через насос убрать, чтобы при той же подаче снизить дифференциальный напор насоса нам Решение Определим дифференциальный напор, м, развиваемый насосом с исходной характеристикой
4 2
4 2
331 0,451 10 331 0,451 10 1000 285,9
H
Q
−
−
=
−
⋅
=
−
⋅
=
;
(
)
2 4
331 0,451 10 1000 286,9 П . Находим, что П м
3
/ч. Задачи
1. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 360-460 имеет вид
H = 540 – 0,617
⋅10
-3
Q
2
. Какую характеристику будет иметь система двух таких насосов, соединенных последовательно
2. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 360-460 имеет вид
H = 540 – 0,617
⋅10
-3
Q
2
. Какую характеристику будет иметь система двух таких насосов, соединенных параллельно
3. Характеристика Q-H центробежного насоса с диаметром D
0
= 490 мм имеет вид
H = 545,6 – 0,617
⋅10
-3
⋅Q
2
. При расходе 350 м
3
/ч насос развивает напор 470 м, что нам больше, чем требуется для перекачки нефтепродукта по участку трубопровода. Насколько нужно обточить рабочее колесо насоса, чтобы при указанном расходе напор составлял 400 м
4. Характеристика Q-H центробежного насоса при частоте вращения вала ротора n
0
= 2500 об./мин имеет вид
H = 545,6 – 0,617
⋅10
-3
⋅Q
2
. При расходе м
3
/ч насос развивает напор 470 м, что нам больше, чем требуется для перекачки нефтепродукта по участку трубопровода. Насколько нужно изменить частоту вращения вала ротора насоса, чтобы при указанном расходе напор составлял 510 м
5. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 1250-260 при частоте вращения вала ротора n
0
= 3000 об./мин имеет вид
H = 331 – Какую характеристику будет иметь тот же насос, если частоту вращения вала его ротора снизить до 2800 об./мин?
6. Характеристика Q-H центробежного насоса НМ 1250-260 при частоте вращения вала ротора n
0
=3000 об./мин имеет вид Насколько нужно увеличить число оборотов вала насоса, чтобы при той же подаче повысить развиваемый напор нам. Определить мощность навалу центробежного насоса НМ 3600-230 при перекачке нефти (
ρ = 800 кг/м
3
) с расходом
Q = 1800 м
3
/ч, если известны его напорная характеристика
H = 273 – 0,125
⋅10
-4
⋅
Q
2
и коэффициент полезного действия
η = 0,83.
8. Напорная характеристика центробежного насоса НМ 1250-260 имеет вид
H = 295 – 0,363
⋅10
-4
⋅Q
2
. Определить потребляемую насосом мощность при перекачке дизельного топлива (
ρ = 840 кг/м
3
) с расходом
Q = 900 м
3
/ч , если коэффициенты полезного действия насоса и привода равны соответственно 0,82 и 0,95.
9. Два центробежных насоса серии НМ, один с характеристикой
H = 273 – 0,125
⋅10
-4
⋅Q
2
и другой – с характеристикой
H = 251 – 0,812
⋅10
-
5
⋅Q
2
, соединенные последовательно, перекачивают нефть с расходом
Q = 1800 м
3
/ч. При этом коэффициент полезного действия первого насоса
η = 0,78, а второго – η = 0,83. Определить коэффициент полезного действия системы этих двух насосов.
10. Два центробежных насоса серии НМ, один с характеристикой
H = 245 – 0,16
⋅10
-4
⋅Q
2
и другой – с характеристикой
H = 295 – 0,363
⋅10
-6
⋅Q
2
, соединенные параллельно, перекачивают нефть с расходом
Q = 1800 м
3
/ч. При этом коэффициент полезного действия первого насоса
η = 0,72, авто- рого –
η = 0,80. Определить коэффициент полезного действия системы этих двух насосов.
4. Тесты и задания для контроля за результатами обучения На оценку удовлетворительно
1. Почему насосы с напором 550 ми больше не допускают последовательной работы
2. В каких случаях запрещается запускать насосные агрегаты
3. В каких случаях должна быть осуществлена аварийная остановка насосного агрегата
4. Перечислить основные параметры, которыми характеризуется работа центробежного агрегата.
5. Какие характеристики насосов называются стабильными, нестабильными. Записать уравнение напорной характеристики центробежных насосов.
7. Построить характеристику совместной работы двух последовательно и параллельно обвязанных насосов.
8. В каких случаях необходимо пересчитывать характеристику насосов
9. Какие существуют способы изменения характеристик центробежных насосов
10. Дать описание основного элемента центробежного нагнетателя.
11. Конструкции нагнетателей. Маркировка нагнетателей.
12. Задача.
На оценку хорошо
1. Какие меры необходимо предпринять при монтаже насосных агрегатов
2. В каких состояниях могут находиться подпорные и магистральные насосы
3. В каких случаях обязательно определение и оценка допускаемого кавитационного запаса
4. Что такое кавитация
5. Записать уравнение для определения допустимой вакуумметриче- ской высоты всасывания насоса.
6. Что такое поле Q-H насоса
7. Записать уравнение совместной работы двух последовательно, параллельно работающих насосов.
8. Записать уравнение для определения Q, H, N при изменении диаметра рабочего колеса.
9. Каким образом определяется коэффициент пересчета
K
Q
,
K
H
,
K
η
?
10. Записать уравнение Эйлера для работы лопастного насоса.
11. Какие преимущества торцевых уплотнений по сравнению с сальниковыми. Графически изобразить принципиальную схему нагнетателя.
13. Задача. На оценку отлично
1. Какие существуют программы пуска насосного агрегата Дать анализ каждой из программ.
2. Что является критерием удовлетворительной работы торцевых уплотнений. Каким образом обеспечивается бескавитационная работа насосов при “постанционной” и из насосав насос схемах перекачки нефти
4. Как определяется допустимый кавитационный запас центробежных подпорных насосов при работе на нефти
5. Почему параметры работы насосов получают из экспериментальных характеристик
6. Записать уравнение для определения рабочей зоны характеристики Q-
η.
7. Как можно определить величины коэффициентов
a и b, К и К при наличии характеристик насоса Q-H, Q-
η?
8. Записать уравнение для определения КПД насосной станции, имеющей параллельно, последовательно работающих разнотипных насосов.
9. Провести анализ различных способов изменения насосных характеристик по их эффективности.
10. Записать уравнеие для определения Н, Н,
η
Н
при изменении вязкости жидкости в случае
Re < П. Как влияет угол
β
2
на напор нагнетателя
12. Задача.
1. Какие меры необходимо предпринять при монтаже насосных агрегатов
2. В каких состояниях могут находиться подпорные и магистральные насосы
3. В каких случаях обязательно определение и оценка допускаемого кавитационного запаса
4. Что такое кавитация
5. Записать уравнение для определения допустимой вакуумметриче- ской высоты всасывания насоса.
6. Что такое поле Q-H насоса
7. Записать уравнение совместной работы двух последовательно, параллельно работающих насосов.
8. Записать уравнение для определения Q, H, N при изменении диаметра рабочего колеса.
9. Каким образом определяется коэффициент пересчета
K
Q
,
K
H
,
K
η
?
10. Записать уравнение Эйлера для работы лопастного насоса.
11. Какие преимущества торцевых уплотнений по сравнению с сальниковыми. Графически изобразить принципиальную схему нагнетателя.
13. Задача. На оценку отлично
1. Какие существуют программы пуска насосного агрегата Дать анализ каждой из программ.
2. Что является критерием удовлетворительной работы торцевых уплотнений. Каким образом обеспечивается бескавитационная работа насосов при “постанционной” и из насосав насос схемах перекачки нефти
4. Как определяется допустимый кавитационный запас центробежных подпорных насосов при работе на нефти
5. Почему параметры работы насосов получают из экспериментальных характеристик
6. Записать уравнение для определения рабочей зоны характеристики Q-
η.
7. Как можно определить величины коэффициентов
a и b, К и К при наличии характеристик насоса Q-H, Q-
η?
8. Записать уравнение для определения КПД насосной станции, имеющей параллельно, последовательно работающих разнотипных насосов.
9. Провести анализ различных способов изменения насосных характеристик по их эффективности.
10. Записать уравнеие для определения Н, Н,
η
Н
при изменении вязкости жидкости в случае
Re < П. Как влияет угол
β
2
на напор нагнетателя
12. Задача.
Модуль 3 РЕЗЕРВУАРЫ Введение Резервуары являются одними из важнейших сооружений нефтебаз и
НПС ив основном предназначены для хранения нефти и нефтепродуктов. Емкости для хранения нефти и нефтепродуктов могут быть подразделены последующим признакам
− по материалу, из которого они изготовлены металлические, железобетонные, земляные, синтетические, ледогрунтовые ив горных выработках по величине избыточного давления резервуары низкого давления, в которых избыточное давление мало отличается от атмосферного
(р
и
≤ 0,02 МПа, и резервуары высокого давления (р
и
≥
0,02 МПа
− по технологическим операциям резервуары для хранения мало- вязких и высоковязких нефти и нефтепродуктов, резервуары-отстойники, буферные резервуары и резервуары специальных конструкция для хранения нефти и нефтепродуктов с особыми свойствами
− по конструкции вертикальные цилиндрические с коническими и сферическими крышами и плоским или пространственным днищами, горизонтальные цилиндрические с плоским или пространственным днищами каплевидные шаровые резервуары-цилиндроиды; прямоугольные траншейные. Резервуар называется подземным (заглубленным в грунт или обсыпанным грунтом, когда наивысший уровень нефтепродукта в нем находится не менее чем нам ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (к подземным относятся также резервуары, имеющие обсыпку не менее чем нам выше допустимого наивысшего уровня нефтепродукта в резервуаре и шириной не менее 3 м. Наземным называют резервуару которого днище находится на одном уровне или выше наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 мот стенки резервуара. Для изучения материала использовать основную (5) и дополнительную) литературу.
НПС ив основном предназначены для хранения нефти и нефтепродуктов. Емкости для хранения нефти и нефтепродуктов могут быть подразделены последующим признакам
− по материалу, из которого они изготовлены металлические, железобетонные, земляные, синтетические, ледогрунтовые ив горных выработках по величине избыточного давления резервуары низкого давления, в которых избыточное давление мало отличается от атмосферного
(р
и
≤ 0,02 МПа, и резервуары высокого давления (р
и
≥
0,02 МПа
− по технологическим операциям резервуары для хранения мало- вязких и высоковязких нефти и нефтепродуктов, резервуары-отстойники, буферные резервуары и резервуары специальных конструкция для хранения нефти и нефтепродуктов с особыми свойствами
− по конструкции вертикальные цилиндрические с коническими и сферическими крышами и плоским или пространственным днищами, горизонтальные цилиндрические с плоским или пространственным днищами каплевидные шаровые резервуары-цилиндроиды; прямоугольные траншейные. Резервуар называется подземным (заглубленным в грунт или обсыпанным грунтом, когда наивысший уровень нефтепродукта в нем находится не менее чем нам ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (к подземным относятся также резервуары, имеющие обсыпку не менее чем нам выше допустимого наивысшего уровня нефтепродукта в резервуаре и шириной не менее 3 м. Наземным называют резервуару которого днище находится на одном уровне или выше наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки (в пределах 3 мот стенки резервуара. Для изучения материала использовать основную (5) и дополнительную) литературу.
89
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 21
1. Схема изучения материала Тема занятия Тип занятия Вид (форма) занятия Количество часов
1. Эксплуатация резервуаров. Изучение нового материала Лекция 2 2. Оборудование резервуаров. Изучение нового материала Лекция 2 3. Системы защиты резервуаров и их обслуживание. Очистка резервуаров. Комплекс технических мероприятий по подготовке и проведению испытаний резервуаров. Изучение нового материала Самостоятельная подготовка
2 4. Подбор оборудования резервуаров. Изучение конструкции клапана НДКМ. Углубление и систематизация учебного материала Практическое занятие
1 5. Резервуары. Предварительный контроль Практическое занятие
1
2. Основы научно-теоретических знаний по модулю Резервуары
2.1. Эксплуатация резервуаров Организация эксплуатации резервуаров и резервуарных парков
Эксплуатация резервуаров парков – это совокупность процессов по приему, хранению и сдаче нефти, испытанию и приемке резервуаров в эксплуатации, его техническому обслуживанию и ремонту. Эксплуатация резервуаров и резервуарных парков должна осуществляться в пределах каждого предприятия собственными силами и привлеченных организаций, имеющих лицензии на выполняемые работы. Организация эксплуатации резервуаров и резервуарных парков определяется каждым предприятием и отражается в положениях по организации эксплуатации резервуаров и резервуарных парков в целом по предприятию и его филиалам, нефтеперекачивающими наливным станциям, морскими речным терминалами нефтебазам.
Основными видами работ (операций) в процессе эксплуатации резервуаров и резервуарных парков являются
− определение вместимости и градуировка резервуаров
− оперативно-техническое обслуживание резервуаров и резервуарных парков (техническое использование резервуаров
− техническое обслуживание и технический ремонт резервуарных парков и их отдельных резервуаров
− техническое диагностирование резервуаров
− капитальный ремонт резервуаров Персонал, ответственный за техническую эксплуатацию резервуаров и резервуарных парков, обязан обеспечить
− их надежную и безопасную работу
− разработку и внедрение мероприятий по охране окружающей среды
− организацию и своевременное проведение технической диагностики, технического обслуживания и ремонта
− организацию обучения, инструктирование и периодическую проверку знаний подчиненного персонала
− внедрение и освоение нового оборудования, осуществление автоматизации и телемеханизации резервуаров и резервуарных парков
− наличие и своевременную проверку защитных средств и противопожарного инвентаря. На каждом резервуаре должна быть четкая надпись Огнеопасно, а также указаны следующие сведения
− порядковый номер резервуара
− допустимый взлив;
− значение базовой высоты (высотного трафарета
− указатели положения органов управления сифонным краном и хлопушей. Технические характеристики резервуаров Типы и основные габаритные размеры стальных резервуаров приведены в табл. 3.1. Таблица Технические характеристики типовых стальных вертикальных резервуаров Тип резервуара Высота стенки, м Диаметр резервуарам Масса, т (min – max)
РВС-2000 11,92 15,18 44,25 – 48,56
РВСП-2000 11,92 15,18 55,51
РВС-2000 11,92 15,18 45,37 – 52,66
РВС-2000 11,92 15,18 45,28
− определение вместимости и градуировка резервуаров
− оперативно-техническое обслуживание резервуаров и резервуарных парков (техническое использование резервуаров
− техническое обслуживание и технический ремонт резервуарных парков и их отдельных резервуаров
− техническое диагностирование резервуаров
− капитальный ремонт резервуаров Персонал, ответственный за техническую эксплуатацию резервуаров и резервуарных парков, обязан обеспечить
− их надежную и безопасную работу
− разработку и внедрение мероприятий по охране окружающей среды
− организацию и своевременное проведение технической диагностики, технического обслуживания и ремонта
− организацию обучения, инструктирование и периодическую проверку знаний подчиненного персонала
− внедрение и освоение нового оборудования, осуществление автоматизации и телемеханизации резервуаров и резервуарных парков
− наличие и своевременную проверку защитных средств и противопожарного инвентаря. На каждом резервуаре должна быть четкая надпись Огнеопасно, а также указаны следующие сведения
− порядковый номер резервуара
− допустимый взлив;
− значение базовой высоты (высотного трафарета
− указатели положения органов управления сифонным краном и хлопушей. Технические характеристики резервуаров Типы и основные габаритные размеры стальных резервуаров приведены в табл. 3.1. Таблица Технические характеристики типовых стальных вертикальных резервуаров Тип резервуара Высота стенки, м Диаметр резервуарам Масса, т (min – max)
РВС-2000 11,92 15,18 44,25 – 48,56
РВСП-2000 11,92 15,18 55,51
РВС-2000 11,92 15,18 45,37 – 52,66
РВС-2000 11,92 15,18 45,28
Окончание табл. 3.1
РВСП-2000 11,92 15,18 47,11
РВС-3000 11,92 18,98 62,84-67,10
РВСП-3000 11,92 18,98 63,46
РВС-3000 11,92 18,98 58,12 – 69,29
РВС-30 11,92 18,98 64,21
РВСП-3000 11,92 18,98 67,03
РВС-5000 11,92 22,80 93,44 – 100,20
РВСП-5000 114,81
РВС-5000 11,92 22,79 93,62 – 106,24
РВС-5000 14,90 20,92 91,70
РВСП-5000 14,90 20,92 97,67
РВС-5000 14,90 20.92 97,91
РВСП-5000 14,90 20,92 108,42
РВС-10000 11,92 34,20 200,34 – 220,18
РВСП-10000 11,92 34,20 240,93
РВС-10000 11,92 34,20 181,36 – 211,97
РВС-10000 17,88 28,50 187,23 – 194,0
РВСП-10000 17,88 28,50 198,58
РВС-10000 11,94 34,20 211,60
РВСП-10000 11,94 34,20
РВС-15000 11,92 39,90 268,52 – 295,92
РВСП-15000 11,92 39,90
РВС-20000 11,92 45,60 353,87 – 390,77
РВСП-20000 11,92 45,60 423,97
РВС-20000 11,92 47,40 363,25 – 408,36
РВС-20000 17,90 39,90 368,78
РВСП-20000 17,90 39,90 446,97
РВС-20000 17,90 39,90 354,45
РВСП-20000 17,90 39,90 381,24
РВС-30000 17,90 45,60 486,90
РВСП-30000 17,90 45,60 584,10
РВС-30000 17,90 45,60 492,20
РВСП-30000 17,90 45,60 561,29
РВСПК-50000 17,90 60,70 798,30
РВСПК-100000 17,90 88,70 16200,00
Примечание.Принятые обозначения:
РВС резервуар вертикальный стальной
РВСП – резервуар вертикальный стальной с понтоном
РВСПК – резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей. Типы основные габаритные размеры железобетонных резервуаров приведены в табл. 3.2. В ней приводится унифицированный ряд емкостей резервуаров из железобетонных конструкций для нефти, сооруженных в
1960 – 1974 гг., в т. ч. типовым проектам серий 7-02-295*…..7-02-315**
РВСП-2000 11,92 15,18 47,11
РВС-3000 11,92 18,98 62,84-67,10
РВСП-3000 11,92 18,98 63,46
РВС-3000 11,92 18,98 58,12 – 69,29
РВС-30 11,92 18,98 64,21
РВСП-3000 11,92 18,98 67,03
РВС-5000 11,92 22,80 93,44 – 100,20
РВСП-5000 114,81
РВС-5000 11,92 22,79 93,62 – 106,24
РВС-5000 14,90 20,92 91,70
РВСП-5000 14,90 20,92 97,67
РВС-5000 14,90 20.92 97,91
РВСП-5000 14,90 20,92 108,42
РВС-10000 11,92 34,20 200,34 – 220,18
РВСП-10000 11,92 34,20 240,93
РВС-10000 11,92 34,20 181,36 – 211,97
РВС-10000 17,88 28,50 187,23 – 194,0
РВСП-10000 17,88 28,50 198,58
РВС-10000 11,94 34,20 211,60
РВСП-10000 11,94 34,20
РВС-15000 11,92 39,90 268,52 – 295,92
РВСП-15000 11,92 39,90
РВС-20000 11,92 45,60 353,87 – 390,77
РВСП-20000 11,92 45,60 423,97
РВС-20000 11,92 47,40 363,25 – 408,36
РВС-20000 17,90 39,90 368,78
РВСП-20000 17,90 39,90 446,97
РВС-20000 17,90 39,90 354,45
РВСП-20000 17,90 39,90 381,24
РВС-30000 17,90 45,60 486,90
РВСП-30000 17,90 45,60 584,10
РВС-30000 17,90 45,60 492,20
РВСП-30000 17,90 45,60 561,29
РВСПК-50000 17,90 60,70 798,30
РВСПК-100000 17,90 88,70 16200,00
Примечание.Принятые обозначения:
РВС резервуар вертикальный стальной
РВСП – резервуар вертикальный стальной с понтоном
РВСПК – резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей. Типы основные габаритные размеры железобетонных резервуаров приведены в табл. 3.2. В ней приводится унифицированный ряд емкостей резервуаров из железобетонных конструкций для нефти, сооруженных в
1960 – 1974 гг., в т. ч. типовым проектам серий 7-02-295*…..7-02-315**
Таблица 3.2 Унифицированный ряд емкостей ЖБК Цилиндрические Прямоугольные Емкость резервуарам диаметр, м высотам в плане, м высотам х 24 4,8 3 000 30 4,8 24 х 30 4,8 5 000*
30 7,8 (8)
-
-
10 000*
42 7,8 (8)
48 х 48 4,8 20 000 54 9
-
-
30 000 66 9
-
-
40 000 78 9
-
- Резервуарные парки НПС
Полезный объём резервуарных парков нефтепроводов определяется в соответствии с требованиями ВНТП 2-86. Полезный суммарный объём резервуарных парков нефтепровода, по которому не предусматривается последовательная перекачка, приниматься не менее размеров, указанных в табл. 3.3 (в единицах расчетной суточной производительности) Таблица 3.3 Полезный суммарный объем резервуарных парков нефтепроводов (в зависимости от протяженности нефтепровода Диаметр нефтепровода, мм Протяженность нефтепровода участка, км.
630 и менее, 820 1020 1220 до 200 1,5 2
2 2 свыше 200 – 400 2
2,5 2,5 2,5 свыше 400 – 600 2,5 2,5 / 3 2,5 / 3 2,5 / 3 свыше 600 – 800 3
3 / 3,5 3 / 4 3,5 / 4,5 свыше 800 – 1000 3 / 3,5 3 / 4 3,5 / 4,5 3,5 / 5 Примечание 1. При протяженности нефтепровода свыше 1000 км к размеру емкости, приведенному в табл. 3.3, добавляться объем резервуарного парка участка, соответствующего длине остатка.
2. Емкость резервуарного парка конечного пункта, определяется проектом в предела указанной суммарной емкости парка. Полезный (фактический) объем резервуарных парков определяется по табл. 3.4 с учетом коэффициента использования емкости, определяющим неиспользуемые зоны, технологический остаток.
30 7,8 (8)
-
-
10 000*
42 7,8 (8)
48 х 48 4,8 20 000 54 9
-
-
30 000 66 9
-
-
40 000 78 9
-
- Резервуарные парки НПС
Полезный объём резервуарных парков нефтепроводов определяется в соответствии с требованиями ВНТП 2-86. Полезный суммарный объём резервуарных парков нефтепровода, по которому не предусматривается последовательная перекачка, приниматься не менее размеров, указанных в табл. 3.3 (в единицах расчетной суточной производительности) Таблица 3.3 Полезный суммарный объем резервуарных парков нефтепроводов (в зависимости от протяженности нефтепровода Диаметр нефтепровода, мм Протяженность нефтепровода участка, км.
630 и менее, 820 1020 1220 до 200 1,5 2
2 2 свыше 200 – 400 2
2,5 2,5 2,5 свыше 400 – 600 2,5 2,5 / 3 2,5 / 3 2,5 / 3 свыше 600 – 800 3
3 / 3,5 3 / 4 3,5 / 4,5 свыше 800 – 1000 3 / 3,5 3 / 4 3,5 / 4,5 3,5 / 5 Примечание 1. При протяженности нефтепровода свыше 1000 км к размеру емкости, приведенному в табл. 3.3, добавляться объем резервуарного парка участка, соответствующего длине остатка.
2. Емкость резервуарного парка конечного пункта, определяется проектом в предела указанной суммарной емкости парка. Полезный (фактический) объем резервуарных парков определяется по табл. 3.4 с учетом коэффициента использования емкости, определяющим неиспользуемые зоны, технологический остаток.
Таблица 3.4 Зависимость коэффициента использования емкости от типа резервуара Тип резервуара Коэффициент использования емкости. Вертикальный металлический 5 – 10 тыс. м без понтона 0.76 Вертикальный металлический 5 – 10 тыс. мс понтоном 0,72 Вертикальный металлический 20 – 50 тыс. мс понтоном 0,79 Вертикальный металлический 20 – 50 тыс. мс плавающей крышей 0,83 Железобетонный заглубленный 10 – 50 тыс. м 0,72 Суммарный полезный объем резервуарных парков нефтепровода ориентировочно распределяется следующим образом
− головная нефтеперекачивающая станция нефтепровода, в случае перекачки одного сорта нефти должна располагать емкостью в размере от двухсуточной до трехсуточной производительности нефтепровода.
− на НПС с емкостью, расположенных на границах эксплуатационных участков, в пределах которых требуется обеспечение независимости работы насосного оборудования, должна быть предусмотрена емкость в размере 0,3 – 0,5 суточной производительности нефтепровода. Эта емкость должна быть увеличена до 1,0 – 1,5 в случае обеспечения необходимости выполнения приемо-сдаточных операций.
− на НПС с емкостью, расположенных на разветвлении магистральных нефтепроводов, атак жена местах их соединения, должна быть предусмотрена емкость в размере 1,0 – 1,5 суточной производительности трубопровода большей производительности. Допускается увеличение размеров емкости на этих станциях до пределов, требуемых по расчету при последовательной перекачке нефти.
− распределение объемов парков в пределах нефтепровода (участка) может корректироваться из условия обеспечения независимой работы отдельных эксплуатационных участков при техническом обслуживании
НПС и нефтепровода, создания емкости наконечных пунктах, атак же с учетом максимального сокращения времени простоя нефтепровода. При нескольких параллельных нефтепроводах суммарный полезный размер емкости должен определятся от суточной производительности каждого нефтепровода (табл. 3.3). При последовательной перекачке нефти объем резервуарных парков каждой НПС с емкостью и конечного пункта определяется размерами накопления каждого сорта в соответствии с принятой в проекте цикличностью перекачки.
− головная нефтеперекачивающая станция нефтепровода, в случае перекачки одного сорта нефти должна располагать емкостью в размере от двухсуточной до трехсуточной производительности нефтепровода.
− на НПС с емкостью, расположенных на границах эксплуатационных участков, в пределах которых требуется обеспечение независимости работы насосного оборудования, должна быть предусмотрена емкость в размере 0,3 – 0,5 суточной производительности нефтепровода. Эта емкость должна быть увеличена до 1,0 – 1,5 в случае обеспечения необходимости выполнения приемо-сдаточных операций.
− на НПС с емкостью, расположенных на разветвлении магистральных нефтепроводов, атак жена местах их соединения, должна быть предусмотрена емкость в размере 1,0 – 1,5 суточной производительности трубопровода большей производительности. Допускается увеличение размеров емкости на этих станциях до пределов, требуемых по расчету при последовательной перекачке нефти.
− распределение объемов парков в пределах нефтепровода (участка) может корректироваться из условия обеспечения независимой работы отдельных эксплуатационных участков при техническом обслуживании
НПС и нефтепровода, создания емкости наконечных пунктах, атак же с учетом максимального сокращения времени простоя нефтепровода. При нескольких параллельных нефтепроводах суммарный полезный размер емкости должен определятся от суточной производительности каждого нефтепровода (табл. 3.3). При последовательной перекачке нефти объем резервуарных парков каждой НПС с емкостью и конечного пункта определяется размерами накопления каждого сорта в соответствии с принятой в проекте цикличностью перекачки.
В целях защиты резервуаров от перелива, а технологических трубопроводов и арматуры от повышения давления в составе резервуарного парка выделяется не менее х резервуаров, в которые должен предусматриваться сброс нефти по специальному трубопроводу от предохранительных устройств. Резервируемый объем выделенных резервуаров регламентируется правилами эксплуатации магистральных нефтепроводов и входит в объем резервуарного парка НПС с емкостью. Для сокращения потерь нефти должны применятся, как правило, резервуары с плавающими крышами или с понтонами. Применение других типов резервуаров требует выполнения технико-экономического обоснования эффективности их использования. Подогрев нефти, в случае необходимости, должен производится, как правило, с применением циркуляционных систем с подогревом в теплообменных аппаратах или печах. При транспорте нефти, для которых требуется подогрев, необходимо рассматривать вопрос применения тепловой изоляции резервуаров и трубопроводов с целью уменьшения теплопотерь. Изоляция должна быть несгораемой, тип изоляции устанавливается проектом. Оборудование резервуаров должно обеспечивать технические операции по их наполнению и опорожнению, защиту от повышения и понижения давления, защиту от распространения пожара, тушение пожара. При необходимости, на приемно-раздаточных патрубках должны предусматриваться компенсаторы для снижения усилий, передаваемых технологическими трубопроводами на резервуары. В резервуарах для нефти в целях предотвращения накопления на дне парафина и других отложений и их удаления должны устанавливаться, как правило, размывающие головки или винтовые мешалки. Схемы технологических трубопроводов резервуарных парков должны обеспечивать опорожнение резервуаров с помощью подпорных насосов, а технологических трубопроводов с помощью зачистного насоса. Планировка резервуарного парка, расстояние между стенками резервуаров, вместимость групп резервуаров и расстояние между группами должны соответствовать требованиям СНиП 2.11.03. Внутри обвалования резервуарного парка не допускается размещение задвижек, за исключением коренных, устанавливаемых на приемораз- даточных патрубках резервуара, а также задвижек систем пожаротушения. Каждая группа наземных резервуаров должна быть ограждена замкнутым земляным обвалованием шириной поверху не менее 0,5 мили ограждающей стеной из негорючих материалов, рассчитанными на гидростатическое давление разлившейся жидкости.
Высота обвалования или ограждающей стены каждой группы резервуаров должна быть нам выше уровня расчетного объёма разлившейся жидкости, ноне менее 1 м для резервуаров номинальным объёмом дом им для резервуаров объёмом 10000 ми более. Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или ограждающих стен следует принимать не менее 3 м для резервуаров объёмом дом им для резервуаров объёмом 10000 ми более. В пределах одной группы резервуаров внутренними земляными валами или ограждающими стенами следует отделять каждый резервуар объ-
ёмом 20000 ми более или несколько однотипных резервуаров, суммарный объём которых равен или менее 20000 м
3
Высоту внутреннего земляного вала или стены следует принимать
− 1,3 м – для резервуаров номинальным объёмом дом и болеем для остальных резервуаров. При размещении резервуарных парков на площадках, имеющих более высокие геодезические отметки по сравнению с отметками территории соседних населённых пунктов, предприятий и путей железных дорог общей сети, расположенных на расстоянии дом от резервуарного парка, а также при размещении резервуарного парка у берегов рек на расстоянии
200 ми менее от уреза воды (при максимальном уровне) должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия, исключающие при аварии резервуаров возможность разлива нефти на территорию населенного пункта или предприятия, на пути железных дорог общей сети или в водоем. В каждую группу наземных вертикальных резервуаров, располагаемых в два ряда и более, должны быть предусмотрены заезды внутрь обва- лования для передвижной пожарной техники, если с внутренних дороги проездов резервуарного парка не обеспечивается подача огнетушащих средств в резервуары. Для перехода через обвалование или ограждающую стену, а также для подъема на обсыпку резервуаров необходимо на противоположных сторонах ограждения или обсыпки предусматривать лестницы-переходы шириной не менее 0,7 мс твердым покрытием. Соединения трубопроводов, прокладываемых внутри обвалования, должны быть, как правило, сварные.
Обвалование резервуаров, нарушенное в связи с ремонтом или реконструкцией, по окончанию работ подлежит восстановлению.
ёмом 20000 ми более или несколько однотипных резервуаров, суммарный объём которых равен или менее 20000 м
3
Высоту внутреннего земляного вала или стены следует принимать
− 1,3 м – для резервуаров номинальным объёмом дом и болеем для остальных резервуаров. При размещении резервуарных парков на площадках, имеющих более высокие геодезические отметки по сравнению с отметками территории соседних населённых пунктов, предприятий и путей железных дорог общей сети, расположенных на расстоянии дом от резервуарного парка, а также при размещении резервуарного парка у берегов рек на расстоянии
200 ми менее от уреза воды (при максимальном уровне) должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия, исключающие при аварии резервуаров возможность разлива нефти на территорию населенного пункта или предприятия, на пути железных дорог общей сети или в водоем. В каждую группу наземных вертикальных резервуаров, располагаемых в два ряда и более, должны быть предусмотрены заезды внутрь обва- лования для передвижной пожарной техники, если с внутренних дороги проездов резервуарного парка не обеспечивается подача огнетушащих средств в резервуары. Для перехода через обвалование или ограждающую стену, а также для подъема на обсыпку резервуаров необходимо на противоположных сторонах ограждения или обсыпки предусматривать лестницы-переходы шириной не менее 0,7 мс твердым покрытием. Соединения трубопроводов, прокладываемых внутри обвалования, должны быть, как правило, сварные.
Обвалование резервуаров, нарушенное в связи с ремонтом или реконструкцией, по окончанию работ подлежит восстановлению.
В производственно-дождевую канализацию из резервуарного парка должны отводится
− производственные сточные воды, образующиеся в период дождей и таяния снега
− воды, охлаждающие резервуар при пожаре. Не допускается сброс в производственно-дождевую канализацию донных отложений, образующихся при зачистке резервуаров. Они должны отводится в шламонакопители с помощью специальных откачивающих устройств.
Дождеприемные колодцы через выпуски с гидравлическими затворами должны быть подключены к сети производственно-дождевой канализации. Хлопуши дождеприемного колодца должны быть постоянно закрыты. Колодцы канализационных сетей, расположенных в резервуарном парке, нумеруются в соответствии с технологической схемой. Приемка резервуаров в эксплуатацию
Приемку резервуаров после сооружения, монтажа технологического оборудования, подводящих трубопроводов осуществляет рабочая комиссия, в состав которой входят представители заказчика, генерального подрядчика, субподрядных организаций, генерального проектировщика, органов государственного санэпидемнадзора, органов государственного пожарного надзора, службы охраны окружающей среды, Госгортехнадзора, технической инспекции труда, профсоюзной организации заказчика или эксплуатационной организации, других заинтересованных органов надзора. До начала испытаний резервуаров РВС генеральный подрядчик должен предъявить заказчику всю техническую документацию на резервуар и прочие документы, удостоверяющие качество металла и сварочных материалов сертификаты, содержащие данные о сварочных работах и результаты проверки качества сварных соединений акты на скрытые работы по подготовке основания и устройству изолирующего слоя результаты контроля сварных соединений смонтированного резервуара, предусмотренного СНиП 3.03.01. Для резервуаров, покрытых с внутренней стороны защитным антикоррозионным покрытием, должны быть представлены технические характеристики нанесенного материала покрытия, карта-схема покрытия и результаты испытаний на адгезию. Испытания конструкций резервуаров должны быть проведены в соответствии с требованиями СНиП 3.03.01 и ВСН 311 Монтаж стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов от 100 дом До начала испытаний резервуаров ЖБР генеральный подрядчик
(строительно-монтажная организация) представляет заказчику документацию в соответствии со СНиП 3.03.01: сертификат, технические паспорта на качество бетона, класс арматуры, железобетонных элементов конструкций результаты контроля качества антикоррозийных покрытий сварных соединений, закладных и соединительных деталей акты на скрытые работы при устройстве грунтового основания с отражением сведений обустройстве водоотвода, бетонной подготовки, слоя скольжения, гидроизоляции днища, днища и фундамента стен с указанием об отсутствии дефектов (трещин, раковин, обнаженной арматуры и т. д акты на скрытые работы при монтаже сборных элементов, акты замоноличивания стыков между железобетонными элементами, навивке кольцевой арматуры, торкретных работах акты на монтаж и испытания технологического оборудования. При пропитке или покраске готовой конструкции защитными составами или нанесении облицовочных покрытий заказчику должны быть представлены технические характеристики нанесенного материала покрытия, карта-схема покрытия. Антикоррозионная защита должна соответствовать СНиП 2.03.11. Испытания и приемка в эксплуатацию ЖБР должны быть выполнены в соответствии со СНиП 3.03.01. и СН 383 Указания по производству и приемке работ при сооружении железобетонных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Документация, оформляемая при приемке резервуаров и резервуарных парков в эксплуатацию. На законченный строительством РВС должна быть передана в эксплуатирующую организацию следующая техническая документация
− проектно-сметная документация на резервуар с внесенными в процессе строительства изменениями (исполнительная документация
− паспорт резервуара
− заводские сертификаты на изготовление стальных конструкций
− документы, удостоверяющие качество металла, электродов, электродной проволоки, флюсов и прочих материалов, применяемых при монтаже
− заключение по контролю сварных соединений стенки физическим методом со схемами расположения мест контроля
− копии удостоверений о классификации сварщиков, выполнявших сварку, с указанием присвоенных им цифровых или буквенных знаков
− акт на скрытые работы по устройству изолирующего слоя под резервуар акт на приёмку основания резервуара под монтаж (ВСН 311);
− акт на испытание сварных соединений днища резервуара (ВСН 311);
− акт на испытание сварных соединений стенки резервуара
− акт на испытание резервуара наливом воды (ВСН 311);
− акт на испытание сварных соединений кровли резервуара на герметичность (ВСН 311)
− акт на испытание резервуарного оборудования
− журнал сварочных работ (СНиП 3.03.01);
− акт испытания задвижек резервуара
− заключение на просвечивание швов гамма-лучами, (только для резервуаров вместимостью 2000 ми более, изготовленных из отдельных листов
− документы о согласовании отступлений от проекта при строительстве
− ведомость расхода металла при строительстве резервуара необходимо заполнять только для резервуаров, изготовленных из отдельных листов
− акт на испытание герметичности сварного соединения стенки с днищем (ВСН 311);
− акт на просвечивание вертикальных монтажных стыков стенки резервуара (ВСН 311);
− градуировочная таблица
− схема и акт испытания заземления резервуаров
− схема нивелирования основания резервуаров
− акт рабочей комиссии о приёмке законченного строительством резервуара в соответствии со СНиП 3.01.04 и Временным положением о приемке законченных строительством объектов Для резервуаров РВС с понтоном или плавающей крышей должны быть также приложены
− акт испытания сварных соединений центральной части понтона или плавающей крыши на герметичность
− акт заводских испытаний коробов понтона или плавающей крыши на герметичность и акт испытаний после монтажа
− акт проверки заземления понтона или плавающей крыши
− документы, удостоверяющие качество материалов, использованных для уплотняющего затвора
− ведомость отклонений от вертикали патрубков, направляющих и наружного борта понтона или плавающей крыши
− производственные сточные воды, образующиеся в период дождей и таяния снега
− воды, охлаждающие резервуар при пожаре. Не допускается сброс в производственно-дождевую канализацию донных отложений, образующихся при зачистке резервуаров. Они должны отводится в шламонакопители с помощью специальных откачивающих устройств.
Дождеприемные колодцы через выпуски с гидравлическими затворами должны быть подключены к сети производственно-дождевой канализации. Хлопуши дождеприемного колодца должны быть постоянно закрыты. Колодцы канализационных сетей, расположенных в резервуарном парке, нумеруются в соответствии с технологической схемой. Приемка резервуаров в эксплуатацию
Приемку резервуаров после сооружения, монтажа технологического оборудования, подводящих трубопроводов осуществляет рабочая комиссия, в состав которой входят представители заказчика, генерального подрядчика, субподрядных организаций, генерального проектировщика, органов государственного санэпидемнадзора, органов государственного пожарного надзора, службы охраны окружающей среды, Госгортехнадзора, технической инспекции труда, профсоюзной организации заказчика или эксплуатационной организации, других заинтересованных органов надзора. До начала испытаний резервуаров РВС генеральный подрядчик должен предъявить заказчику всю техническую документацию на резервуар и прочие документы, удостоверяющие качество металла и сварочных материалов сертификаты, содержащие данные о сварочных работах и результаты проверки качества сварных соединений акты на скрытые работы по подготовке основания и устройству изолирующего слоя результаты контроля сварных соединений смонтированного резервуара, предусмотренного СНиП 3.03.01. Для резервуаров, покрытых с внутренней стороны защитным антикоррозионным покрытием, должны быть представлены технические характеристики нанесенного материала покрытия, карта-схема покрытия и результаты испытаний на адгезию. Испытания конструкций резервуаров должны быть проведены в соответствии с требованиями СНиП 3.03.01 и ВСН 311 Монтаж стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов от 100 дом До начала испытаний резервуаров ЖБР генеральный подрядчик
(строительно-монтажная организация) представляет заказчику документацию в соответствии со СНиП 3.03.01: сертификат, технические паспорта на качество бетона, класс арматуры, железобетонных элементов конструкций результаты контроля качества антикоррозийных покрытий сварных соединений, закладных и соединительных деталей акты на скрытые работы при устройстве грунтового основания с отражением сведений обустройстве водоотвода, бетонной подготовки, слоя скольжения, гидроизоляции днища, днища и фундамента стен с указанием об отсутствии дефектов (трещин, раковин, обнаженной арматуры и т. д акты на скрытые работы при монтаже сборных элементов, акты замоноличивания стыков между железобетонными элементами, навивке кольцевой арматуры, торкретных работах акты на монтаж и испытания технологического оборудования. При пропитке или покраске готовой конструкции защитными составами или нанесении облицовочных покрытий заказчику должны быть представлены технические характеристики нанесенного материала покрытия, карта-схема покрытия. Антикоррозионная защита должна соответствовать СНиП 2.03.11. Испытания и приемка в эксплуатацию ЖБР должны быть выполнены в соответствии со СНиП 3.03.01. и СН 383 Указания по производству и приемке работ при сооружении железобетонных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Документация, оформляемая при приемке резервуаров и резервуарных парков в эксплуатацию. На законченный строительством РВС должна быть передана в эксплуатирующую организацию следующая техническая документация
− проектно-сметная документация на резервуар с внесенными в процессе строительства изменениями (исполнительная документация
− паспорт резервуара
− заводские сертификаты на изготовление стальных конструкций
− документы, удостоверяющие качество металла, электродов, электродной проволоки, флюсов и прочих материалов, применяемых при монтаже
− заключение по контролю сварных соединений стенки физическим методом со схемами расположения мест контроля
− копии удостоверений о классификации сварщиков, выполнявших сварку, с указанием присвоенных им цифровых или буквенных знаков
− акт на скрытые работы по устройству изолирующего слоя под резервуар акт на приёмку основания резервуара под монтаж (ВСН 311);
− акт на испытание сварных соединений днища резервуара (ВСН 311);
− акт на испытание сварных соединений стенки резервуара
− акт на испытание резервуара наливом воды (ВСН 311);
− акт на испытание сварных соединений кровли резервуара на герметичность (ВСН 311)
− акт на испытание резервуарного оборудования
− журнал сварочных работ (СНиП 3.03.01);
− акт испытания задвижек резервуара
− заключение на просвечивание швов гамма-лучами, (только для резервуаров вместимостью 2000 ми более, изготовленных из отдельных листов
− документы о согласовании отступлений от проекта при строительстве
− ведомость расхода металла при строительстве резервуара необходимо заполнять только для резервуаров, изготовленных из отдельных листов
− акт на испытание герметичности сварного соединения стенки с днищем (ВСН 311);
− акт на просвечивание вертикальных монтажных стыков стенки резервуара (ВСН 311);
− градуировочная таблица
− схема и акт испытания заземления резервуаров
− схема нивелирования основания резервуаров
− акт рабочей комиссии о приёмке законченного строительством резервуара в соответствии со СНиП 3.01.04 и Временным положением о приемке законченных строительством объектов Для резервуаров РВС с понтоном или плавающей крышей должны быть также приложены
− акт испытания сварных соединений центральной части понтона или плавающей крыши на герметичность
− акт заводских испытаний коробов понтона или плавающей крыши на герметичность и акт испытаний после монтажа
− акт проверки заземления понтона или плавающей крыши
− документы, удостоверяющие качество материалов, использованных для уплотняющего затвора
− ведомость отклонений от вертикали патрубков, направляющих и наружного борта понтона или плавающей крыши
Если за давностью строительства техническая документация на резервуар отсутствует, то паспорт должен быть составлен предприятием, эксплуатирующем резервуар, и подписан главным инженером. В этом случае паспорт составляется на основании детальной технической инвентаризации всех частей и конструкций резервуара, а при необходимости – на основании обследования и дефектоскопии. При приемке железобетонных резервуаров в эксплуатацию после окончания строительства передаваемая заказчику исполнительная документация на строительство резервуара должна содержать
− комплект рабочих чертежей резервуара, его оборудования и защитных устройств
− акт на скрытые работы по устройству основания резервуара и изоляции днища
− акт приемки основания резервуара и его нивелировки
− акты на арматурные и бетонные работы, монтаж и замоноличива- ние стыков железобетонных конструкций
− акт на навивку предварительно напряженной кольцевой арматуры в цилиндрических резервуарах
− акт на торкретирование наружных и внутренних поверхностей резервуара акт на устройство гидроизоляции
− документы о согласовании отступлений от проекта (в т.ч. журнал производства работ
− справка лаборатории о примерном содержании бетона в цементе трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмфорита, введении в бетон специальных добавок, если они требуются по условиям агрессивности грунта
− журналы производства всех видов работа в случае выполнения работ в зимнее время – листы, отражающие значения температуры элек- троподогрева бетона и тепловой обработки торкретного покрытия
− сертификаты технического паспорта, удостоверяющие качество сборных железобетонных конструкций, марку бетона, класс арматуры
− акты напряжения арматуры
− журнал производства сварочных работ
− акты проведения геодезических работ
− акты монтажа и испытания технологического оборудования
− акт проверки заземляющих устройств
− комплект рабочих чертежей резервуара, его оборудования и защитных устройств
− акт на скрытые работы по устройству основания резервуара и изоляции днища
− акт приемки основания резервуара и его нивелировки
− акты на арматурные и бетонные работы, монтаж и замоноличива- ние стыков железобетонных конструкций
− акт на навивку предварительно напряженной кольцевой арматуры в цилиндрических резервуарах
− акт на торкретирование наружных и внутренних поверхностей резервуара акт на устройство гидроизоляции
− документы о согласовании отступлений от проекта (в т.ч. журнал производства работ
− справка лаборатории о примерном содержании бетона в цементе трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмфорита, введении в бетон специальных добавок, если они требуются по условиям агрессивности грунта
− журналы производства всех видов работа в случае выполнения работ в зимнее время – листы, отражающие значения температуры элек- троподогрева бетона и тепловой обработки торкретного покрытия
− сертификаты технического паспорта, удостоверяющие качество сборных железобетонных конструкций, марку бетона, класс арматуры
− акты напряжения арматуры
− журнал производства сварочных работ
− акты проведения геодезических работ
− акты монтажа и испытания технологического оборудования
− акт проверки заземляющих устройств
100
− акт замера сопротивлению растекания тока
− акт готовности резервуара к испытаниям
− акты испытаний резервуара на прочность, герметичность и нага- зонепроницаемость покрытия
− акты приемки резервуара в эксплуатацию в соответствии со СНиП
3.01.04. и Временным положением о приемке законченных строительством объектов.
− градуировочная таблица
− журнал производства строительных и монтажных работ с указанием атмосферных условий в период строительства резервуара
− паспорт резервуара. Все акты должны быть оформлены в соответствии со
− СНиП 3.03.01 “ Несущие и ограждающие конструкции
− СНиП 3.03.01 Организация строительного производства
− СНиП 3.03.03 Геодезические работы в строительстве
− СНиП 3.02.01 Земляные сооружения основания и фундаменты
− СНиП 2.01.04 Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. После завершения строительства резервуар должен подвергаться следующим видам испытаний
− испытание на прочность стенки и основания
− испытание на герметичность стенки, кровли и днища
− испытание на герметичность плавающей крыши и понтона. Эксплуатационная документация резервуаров На каждый резервуар, находящийся в эксплуатации, должна иметься следующая эксплуатационная документация
− паспорт резервуара с актами на замену оборудования
− исполнительная документация на резервуар и на проведение ремонта
− схема нивелирования основания, акты, протоколы по нивелированию окрайки днища, проводимой в процессе эксплуатации
− градуировочная таблица на резервуар
− технологическая карта эксплуатации резервуара
− журнал текущего обслуживания
− журнал эксплуатации молниезащиты и защиты от статического электричества
− схема молниезащиты и защиты от статического электричества
Технологическая карта До заполнения резервуаров и подключения их технологический процесс транспортировки нефти должна быть составлена технологическая карта эксплуатации резервуаров. Технологическая карта эксплуатации резервуаров составляется на основе
− требований нормативных и руководящих документов
− данных о характеристиках резервуаров и их оборудования
− технологического состояния резервуаров
− схем перекачки нефти, высотных отметок резервуаров и откачивающих агрегатов
− свойств нефти
− диаметра и протяженности трубопроводов технологической обвязки на участке резервуары – насосная
− производительности трубопровода и количества резервуаров, подключенных к данному трубопроводу
− температуры воздуха и т. д. Технологическая карта эксплуатации резервуаров должна отражать наиболее вероятные условия его работы обеспечивать эксплуатационный персонал всех уровней информацией для оперативного принятия решений по управлению процессом перекачки. Технологическая карта эксплуатации резервуаров утверждается главным инженером предприятия и пересматривается по мере необходимости. Технологические карты хранятся в отделах предприятий, их филиалах, которые участвуют в эксплуатации резервуаров и резервуарных парков, на перекачивающих и наливных пунктах морских и речных терминалов и нефтебаз. Технологические карты должны находится в диспетчерских пунктах предприятий, филиалов ив операторных перекачивающих и наливных станций, морских и речных терминалов, нефтебаз. Заполнение резервуаров и их оперативное обслуживание осуществляются диспетчерскими службами предприятий, филиалов и операторами перекачивающих станций, наливных пунктов и нефтебаз. Оперативное обслуживание заключается в обеспечении режима работы резервуаров в пределах параметров, установленных технологическими картами эксплуатации резервуаров, с отражением в диспетчерских листах уровней нефти в резервуарах с заданной периодичностью.
− требований нормативных и руководящих документов
− данных о характеристиках резервуаров и их оборудования
− технологического состояния резервуаров
− схем перекачки нефти, высотных отметок резервуаров и откачивающих агрегатов
− свойств нефти
− диаметра и протяженности трубопроводов технологической обвязки на участке резервуары – насосная
− производительности трубопровода и количества резервуаров, подключенных к данному трубопроводу
− температуры воздуха и т. д. Технологическая карта эксплуатации резервуаров должна отражать наиболее вероятные условия его работы обеспечивать эксплуатационный персонал всех уровней информацией для оперативного принятия решений по управлению процессом перекачки. Технологическая карта эксплуатации резервуаров утверждается главным инженером предприятия и пересматривается по мере необходимости. Технологические карты хранятся в отделах предприятий, их филиалах, которые участвуют в эксплуатации резервуаров и резервуарных парков, на перекачивающих и наливных пунктах морских и речных терминалов и нефтебаз. Технологические карты должны находится в диспетчерских пунктах предприятий, филиалов ив операторных перекачивающих и наливных станций, морских и речных терминалов, нефтебаз. Заполнение резервуаров и их оперативное обслуживание осуществляются диспетчерскими службами предприятий, филиалов и операторами перекачивающих станций, наливных пунктов и нефтебаз. Оперативное обслуживание заключается в обеспечении режима работы резервуаров в пределах параметров, установленных технологическими картами эксплуатации резервуаров, с отражением в диспетчерских листах уровней нефти в резервуарах с заданной периодичностью.
Режим эксплуатации резервуаров Заполнение и опорожнение резервуара осуществляться должны в пределах параметров, установленных технологической картой (картами. При заполнении резервуара после окончания строительства или после его капитального ремонта скорость движения нефти в приеморазда- точном патрубке не должна превышать 1 м до полного затопления струи, а в резервуарах с понтоном или плавающей крышей – до их всплытия, независимо от диаметра патрубка и емкости резервуара. Для обеспечения электростатической безопасности скорость нефти в приемораздаточном патрубке при заполнении резервуаров всех типов после затопления струи не должна превышать максимально допустимой величины, представленной в табл. 3.5. Таблица 3.5 Максимально допустимая скорость истечения нефти в резервуары для обеспечения электростатической безопасности Диаметр приемораздаточного патрубка, мм Максимально допустимая скорость, мс 10,9 300 10,3 500 9,4 600 9,1 700 8,8 Максимальная производительность заполнения (опорожнения) резервуара, оборудованного дыхательными и предохранительными клапанами или вентиляционными патрубками, должна быть установлена с учетом максимально возможного расхода через них паровоздушной смеси. При этом расход паровоздушной смеси (воздуха) через все дыхательные клапаны или вентиляционные патрубки с огневыми предохранителями, установленные на резервуаре, не должен превышать 85 % от их суммарной проектной пропускной способности. Пропускную способность вентиляционных патрубков с огневыми предохранителями следует принимать по пропускной способности огневых предохранителей соответствующего диаметра. При необходимости увеличения подачи или откачки нефти из резервуаров следует привести пропускную способность дыхательной арматуры в соответствие с новыми условиями. Заполнение резервуара с плавающей крышей и резервуара с понтоном условно делится на два периода первый период – от начала заполнения до всплытия плавающей крыши (понтона второй период – от момента всплытия плавающей крыши (понтона) до максимальной рабочей высоты налива.
Скорость подъема плавающей крыши или понтона в резервуаре с момента до окончания заполнения не должна превышать величины, указанной в проекте. Опорожнение резервуаров с плавающей крышей или понтоном условно делится на два периода
− первый период – от начала опорожнения до посадки плавающей крыши (понтона) на опоры. Опорожнение резервуара может происходить со скоростью опускания плавающей крыши (понтона, предусмотренной проектом.
− второй период – от посадки плавающей крыши или понтона на опоры до минимально допустимого остатка в резервуаре. Производительность опорожнения во втором периоде не должна превышать суммарной пропускной способности огневых предохранителей во избежание смятия днища плавающей крыши или понтона. Эксплуатации резервуаров в номинальном режиме соответствуют второй период заполнения и первый период опорожнения. При приеме нефти последовательно в несколько резервуаров необходимо проверить техническое состояние резервуаров и трубопроводов, открыть задвижку у резервуара, в который будет приниматься нефть, после этого закрыть задвижку резервуара, в который принималась нефть. Одновременное автоматическое переключение задвижек в резервуарном парке допускается при условии защиты трубопроводов от повышения давления и возможности контроля изменения уровняв резервуаре. В резервуарах со стационарной крышей должны поддерживаться следующие величины давления и вакуума (если не установлены другие ограничения в проекте или по результатам технической диагностики
− вовремя эксплуатации рабочее избыточное давление в газовом пространстве должно быть не более 2 кПа (200 мм вод. ст, вакуум – не более 0,25 кПа (25 мм вод. ст
− предохранительные клапаны должны быть отрегулированы на давление 2,3 кПа (230 мм вод. ст. ) и вакуум 0,4 кПа (40 мм вод. ст.
− на резервуарах с понтоном (плавающей крышей) при огневых предохранителях и вентиляционных патрубках давлении и вакуум не должны быть больше 0,2 кПа (20 мм. вод. ст. Максимально допустимый уровень нефти при заполнении резервуара устанавливается с учетом высоты монтажа пенокамеры, а в резервуарах с понтоном – пенокамеры и понтона, а также запаса емкости на возможное объемное расширение нефти и прием ее в течении времени передачи соответствующих распоряжений и отключения резервуара.
− первый период – от начала опорожнения до посадки плавающей крыши (понтона) на опоры. Опорожнение резервуара может происходить со скоростью опускания плавающей крыши (понтона, предусмотренной проектом.
− второй период – от посадки плавающей крыши или понтона на опоры до минимально допустимого остатка в резервуаре. Производительность опорожнения во втором периоде не должна превышать суммарной пропускной способности огневых предохранителей во избежание смятия днища плавающей крыши или понтона. Эксплуатации резервуаров в номинальном режиме соответствуют второй период заполнения и первый период опорожнения. При приеме нефти последовательно в несколько резервуаров необходимо проверить техническое состояние резервуаров и трубопроводов, открыть задвижку у резервуара, в который будет приниматься нефть, после этого закрыть задвижку резервуара, в который принималась нефть. Одновременное автоматическое переключение задвижек в резервуарном парке допускается при условии защиты трубопроводов от повышения давления и возможности контроля изменения уровняв резервуаре. В резервуарах со стационарной крышей должны поддерживаться следующие величины давления и вакуума (если не установлены другие ограничения в проекте или по результатам технической диагностики
− вовремя эксплуатации рабочее избыточное давление в газовом пространстве должно быть не более 2 кПа (200 мм вод. ст, вакуум – не более 0,25 кПа (25 мм вод. ст
− предохранительные клапаны должны быть отрегулированы на давление 2,3 кПа (230 мм вод. ст. ) и вакуум 0,4 кПа (40 мм вод. ст.
− на резервуарах с понтоном (плавающей крышей) при огневых предохранителях и вентиляционных патрубках давлении и вакуум не должны быть больше 0,2 кПа (20 мм. вод. ст. Максимально допустимый уровень нефти при заполнении резервуара устанавливается с учетом высоты монтажа пенокамеры, а в резервуарах с понтоном – пенокамеры и понтона, а также запаса емкости на возможное объемное расширение нефти и прием ее в течении времени передачи соответствующих распоряжений и отключения резервуара.
Для резервуаров, находящихся в длительной эксплуатации и имеющих коррозионный износи другие дефекты несущих элементов стенки, максимально допустимый уровень нефти устанавливается по результатам технического диагностирования состояния резервуара. Минимально допустимым уровнем нефти в резервуаре является минимальный уровень, при котором предотвращаются кавитация в системе резервуар – насос и воронкообразование в резервуаре. Расчетный минимально допустимый уровень должен быть выше минимально допустимого уровня на величину, необходимую для устойчивой работы откачивающих агрегатов в течение времени передачи соответствующих распоряжений по остановке агрегатов и отключения резервуаров. Минимально допустимый уровень нефти в резервуаре с понтоном плавающей крышей) устанавливаются исходя из условий нахождения понтона (плавающей крыши) на плаву. В резервуарах, работающих в режиме подключенных, устанавливается технологический уровень. При создании запаса нефти для обеспечения независимой работы
НПС в течении заданного времени в части резервуаров парка остальная часть может откачиваться до минимально допустимого уровня. Максимальные рабочие уровни в резервуарах, работающих в режиме подключенных, определяются исходя из условия обеспечения запаса свободной их емкости для сброса и приема нефти в течение х часов работы нефтепровода с максимальной производительностью. При невозможности создания запаса емкости для ух часового приема нефти определяют возможный объем резервирования на данной
НПС и время, необходимое для заполнения этой резервной емкости принимаемой нефтью. При резервировании свободной емкости только в части резервуаров парка остальные резервуары могут заполнятся до максимально допустимого уровня.
НПС в течении заданного времени в части резервуаров парка остальная часть может откачиваться до минимально допустимого уровня. Максимальные рабочие уровни в резервуарах, работающих в режиме подключенных, определяются исходя из условия обеспечения запаса свободной их емкости для сброса и приема нефти в течение х часов работы нефтепровода с максимальной производительностью. При невозможности создания запаса емкости для ух часового приема нефти определяют возможный объем резервирования на данной
НПС и время, необходимое для заполнения этой резервной емкости принимаемой нефтью. При резервировании свободной емкости только в части резервуаров парка остальные резервуары могут заполнятся до максимально допустимого уровня.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 21
2.2. Оборудование резервуаров Перечень оборудования и конструктивных элементов, устанавливаемых на резервуарах, представлен в таблице 3.6. Выбор конкретного оснащения резервуаров, расположения оборудования и конструктивных элементов определяется проектной документацией. При капитальном ремонте
– хлопуши исключаются, вместо них устанавливаются приемораз- даточные устройства
– демонтируются трубные стационарные системы размыва с последующей установкой винтовых устройств
105
– при оборудовании резервуаров понтонами, плавающими крышами дыхательная арматура заменяется на вентиляционные патрубки
– плавающие крыши и понтоны оборудуются опорными стойками регулируемой высоты с установкой на них дополнительных патрубков в эксплуатационном положении. Таблица 3.6 Оборудование и конструктивные элементы резервуаров Наличие в резервуаре Наименование оборудования
РВС
РВСП
РВСПК
ЖБК
Дыхательный клапан +
+ Предохранительный клапан +
+ Вентиляционный патрубок
+
+ Огневой предохранитель +
+
+
+
Приемораздаточное устройство
+
Приемораздаточный патрубок +
+
+
Пеногенератор +
+
+
- Система подслойного пенотушения +
+
+
+
Компрессирующая система приемораздаточных патрубков
+ + + + Пробоотборник +
+
+
+ Водоспуск с плавающей крыши
+ Система орошения резервуара +
+
+
- Кран сифонный +
+
+ Система размыва осадка +
+
+
+
Погружной насос (для откачки остатков нефти и подтоварной воды)
+ Люки +
+
+
+
Уровнемер +
+
+
+ Приборы контроля, сигнализации, защиты + + + + Примечание.
*
– Приемораздаточный патрубок с хлопушей на РВС следует заменить приемораздаточным устройством с поворотной заслонкой Дыхательная арматура должна включать дыхательный и предохранительный клапаны, вентиляционные патрубки. Суммарная пропускная способность дыхательных клапанов определяется в зависимости от максимальной подачи нефти при заполнении (или опорожнении) резервуара с учетом температурного расширения паровоздушной смеси. Суммарная предохранительных клапанов, устанавливаемых на одном резервуаре, должна быть не меньше, чем пропускная способность дыхательных клапанов. Предохранительный клапан настраивается на повышенное давление и пониженный вакуум на 5 – 10 % по сравнению с дыхательным. Предохранительный гидравлический клапан должен быть залит незамерзающей слабоиспаряющейся жидкостью, которая образует гидравлический затвор.
Дыхательные и предохранительные клапана типа НКДМ, КПГ,
СМДК, КПР следует заменить на универсальные клапаны типа КДС. Замена предохранительных клапанов КПГ и КПР проводится только с одновременной заменой дыхательных клапанов. Универсальные клапаны КДС, КДС-2 работают как в режиме дыхательного, таки предохранительного клапана. Огневые предохранители (огнепреградители) устанавливаются под дыхательными и предохранительными клапанами. При температуре наружного воздуха ниже 0 Св осенне-зимний период огневые предохранители необходимо демонтировать. Тип устанавливаемой дыхательной арматуры определяется в зависимости от конструкции крыши резервуара и давления насыщенных паров хранимой нефти
– на резервуарах со стационарной крышей (без понтона) при давлении насыщенных паров хранимой нефти ниже 26,6 кПа (200 мм. рт. ст) должны быть установлены дыхательные вентиляционные патрубки с огневыми предохранителями
– на резервуарах со стационарной крышей (без понтона) при давлении насыщенных паров хранимой нефти свыше 26,6 кПа (200 мм рт. ст) должны быть установлены дыхательные и предохранительные клапаны с огневыми предохранителями.
– на резервуарах с плавающей крышей (или понтоном) должны быть установлены вентиляционные патрубки с огневыми предохранителями. Выбор исполнения дыхательной арматуры осуществляется согласно ГОСТ 15150 в зависимости от климатической зоны (по ГОСТ 16350). На приемораздаточном патрубке резервуаров должны предусматриваться компенсирующие системы для снижения усилий, передаваемых технологическими трубопроводами на резервуар. Резервуар должен быть оборудован отсекающими коренными задвижками. Резервуар должен быть оборудован средствами отбора проб. Для отвода ливневых вод с плавающей крыши применяется водоспуск. Для предотвращения образования донных отложений и их размыва должна быть предусмотрена система размыва или другое специальное оборудование, имеющее необходимые разрешительные документы на их применение. В состав оборудования резервуара входят замерный, световой люки, люк-лаз и другие люки для установки оборудования (количество люков и их типы устанавливаются проектом. Резервуары оснащаются сигнализаторами аварийного максимального и минимального уровней нефти, и устройствами измерения уровня нефти.
СМДК, КПР следует заменить на универсальные клапаны типа КДС. Замена предохранительных клапанов КПГ и КПР проводится только с одновременной заменой дыхательных клапанов. Универсальные клапаны КДС, КДС-2 работают как в режиме дыхательного, таки предохранительного клапана. Огневые предохранители (огнепреградители) устанавливаются под дыхательными и предохранительными клапанами. При температуре наружного воздуха ниже 0 Св осенне-зимний период огневые предохранители необходимо демонтировать. Тип устанавливаемой дыхательной арматуры определяется в зависимости от конструкции крыши резервуара и давления насыщенных паров хранимой нефти
– на резервуарах со стационарной крышей (без понтона) при давлении насыщенных паров хранимой нефти ниже 26,6 кПа (200 мм. рт. ст) должны быть установлены дыхательные вентиляционные патрубки с огневыми предохранителями
– на резервуарах со стационарной крышей (без понтона) при давлении насыщенных паров хранимой нефти свыше 26,6 кПа (200 мм рт. ст) должны быть установлены дыхательные и предохранительные клапаны с огневыми предохранителями.
– на резервуарах с плавающей крышей (или понтоном) должны быть установлены вентиляционные патрубки с огневыми предохранителями. Выбор исполнения дыхательной арматуры осуществляется согласно ГОСТ 15150 в зависимости от климатической зоны (по ГОСТ 16350). На приемораздаточном патрубке резервуаров должны предусматриваться компенсирующие системы для снижения усилий, передаваемых технологическими трубопроводами на резервуар. Резервуар должен быть оборудован отсекающими коренными задвижками. Резервуар должен быть оборудован средствами отбора проб. Для отвода ливневых вод с плавающей крыши применяется водоспуск. Для предотвращения образования донных отложений и их размыва должна быть предусмотрена система размыва или другое специальное оборудование, имеющее необходимые разрешительные документы на их применение. В состав оборудования резервуара входят замерный, световой люки, люк-лаз и другие люки для установки оборудования (количество люков и их типы устанавливаются проектом. Резервуары оснащаются сигнализаторами аварийного максимального и минимального уровней нефти, и устройствами измерения уровня нефти.
107
2.3. Оборудование стальных резервуаров Для правильной и безопасной эксплуатации стальные наземные резервуары должны иметь следующее оборудование (рис. 3.1.) Верхний световой люк предназначен для проветривания вовремя ремонта и зачистки, а также для подъема крышки хлопушки и шарнирных труб при обрыве рабочего троса. Замерный люк служит для замера уровня нефтепродукта и отбора пробы из резервуара. В настоящее время резервуары оснащают дистанционными уровнемерами типа УДУ и пробоотборником типа ПСР. Указатели уровня. На рис. 3.2. представлена схема работы указателя уровня УДУ-5. Указатель уровня состоит из трех узлов
– показывающего прибора с отсчитывающим механизмом, пружинным двигателем постоянного момента и механизма проверки зацепления мерной ленты, смонтированными в едином корпусе
– гидрозатвора с угловыми роликами и защитными трубами
– поплавка с направляющими тягами и натяжным устройством. Работает указатель следующим образом. Поплавок 10, подвешенный на перфорированной ленте 9, при своем движении скользит вдоль направляющих струн 8. Струны жестко закреплены на дне емкости и натянуты при помощи специальных устройств 7, установленных на крышке выходного патрубка. Рис. 3.1. Схема расположения оборудования на вертикальном стальном резервуаре
На рис. 3.1. показаны а) для хранения маловязких нефтепродуктов
1 – верхний световой люк 2 – вентиляционный патрубок 3 – огневой предохранитель основной механический дыхательный клапан 5 – замерный люк 6 – уровнемер; 7 – нижний люк-лаз; 8 – водоспускной кран
9 – хлопушка 10 – грузовой патрубок II – перепускное устройство
12 – подъемник хлопушки 13 – предохранительный гидравлический дыхательный клапан б) для хранения высоковязких нефтепродуктов 1 – верхний световой люк 2 – вентиляционный патрубок 3 – замерный люк
4 – уровнемер; 5 – нижний люк-лаз; 6 – водоспускной кран 7 – шарнирная подъемная труба 8 – перепускное устройство 9 – грузовой патрубок. Рис. 3.2. Указатель уровня УДУ-5 Лента с роликами 6 проходит через гидрозатвор 5 и вступает в зацепление с мерным шкивом 4. Перемещение шкива передается на счетчик, показания которого соответствуют уровню нефтепродукта в резервуаре. Натяжение мерной ленты обеспечивается пружинным двигателем постоянного момента. Принцип его действия заключается в том, что стальная закаленная лента 1, навитая специальным способом, одним концом прикреплена к барабану 2, другим свободно охватывает ось барабана 3, создавая постоянный момент в направлении, показанном стрелкой. Когда поплавок находится в верхнем положении, мерная лента смотана на барабана лента пружинного механизма на барабан 3. При понижении уровня жидкости вес поплавка преодолевает момент трения в системе и момент, создаваемый пружинным механизмом. Поплавок начинает перемещаться
1 – верхний световой люк 2 – вентиляционный патрубок 3 – огневой предохранитель основной механический дыхательный клапан 5 – замерный люк 6 – уровнемер; 7 – нижний люк-лаз; 8 – водоспускной кран
9 – хлопушка 10 – грузовой патрубок II – перепускное устройство
12 – подъемник хлопушки 13 – предохранительный гидравлический дыхательный клапан б) для хранения высоковязких нефтепродуктов 1 – верхний световой люк 2 – вентиляционный патрубок 3 – замерный люк
4 – уровнемер; 5 – нижний люк-лаз; 6 – водоспускной кран 7 – шарнирная подъемная труба 8 – перепускное устройство 9 – грузовой патрубок. Рис. 3.2. Указатель уровня УДУ-5 Лента с роликами 6 проходит через гидрозатвор 5 и вступает в зацепление с мерным шкивом 4. Перемещение шкива передается на счетчик, показания которого соответствуют уровню нефтепродукта в резервуаре. Натяжение мерной ленты обеспечивается пружинным двигателем постоянного момента. Принцип его действия заключается в том, что стальная закаленная лента 1, навитая специальным способом, одним концом прикреплена к барабану 2, другим свободно охватывает ось барабана 3, создавая постоянный момент в направлении, показанном стрелкой. Когда поплавок находится в верхнем положении, мерная лента смотана на барабана лента пружинного механизма на барабан 3. При понижении уровня жидкости вес поплавка преодолевает момент трения в системе и момент, создаваемый пружинным механизмом. Поплавок начинает перемещаться
вниз, мерная лента вращает барабан 2 и перематывает пружинную ленту двигателя постоянного момента с барабана 3 на барабан 2, накапливая тем самым энергию. При повышении уровня жидкости вес поплавка компенсируется выталкивающей силой жидкости, пружинный механизм преодолевает момент трения в системе и сматывает освободившуюся мерную ленту на барабан 2 за счет энергии, накопленной при понижении уровня. На вертикальном наземном резервуаре (риса) показывающий прибор 2 указателя уровня (УДУ-5М, УДУ-5П, УДУ-5К) крепят к уголку 1, приваренному к резервуару. Защитные трубы 3 крепят хомутами к кронштейну. Вводной патрубок 5 вваривают в крышку люка, к ней же крепят натяжные устройства, а натяжные струны – к уголку на дне резервуара. На рис. 3.3, б) показан монтаж показывающего прибора и защитных труб на металлической конструкции 7. Кроме того, возможен вариант, когда вместо уголка 6 используют груз 8. На заглубленном резервуаре (рис. 3.3, в) показывающий прибор У.У
(УДУ-5А, УДУ-5АП, УДУ-5АК) крепят к кронштейну 9. установленному на крышке люка. На резервуаре с плавающей крышей (рис. 3.3, г) показывающий прибор У.У (УДУ-5Б, УДУ-5БП, УДУ-5БК) устанавливают, также как и на вертикальном наземном резервуаре. В плавающую крышу вваривают люкс патрубком 12 . Натяжные устройства устанавливают на люке. Направляющие струны прикрепляют к уголку 13, приваренному к патрубку. Мерная лента проходит поплавку через алюминиевую втулку 10, вмонтированную в люк. На резервуаре с дышащей крышей (рис. 3.3, д) показывающий прибор У.У (УДУ-5Г, УДУ-5ГП, УДУ-5ГК) устанавливают на кронштейне 9. Мерная лента в защитной трубе 3 проходит внутрь резервуара. К верхнему угловому ролику 14 прикрепляют кронштейн 15, на котором устанавливают натяжные устройства. На резервуаре рисе, рассчитанному на давление до 3000 мм вод. ст, при монтаже прибораУ.У (УДУ-5Д, УДУ-5ДП, УДУ-5ДК) устанавливают увеличенный гидрозатвор. При ремонте на резервуаре газовое пространство резервуара перекрывается специальной задвижкой 16, установленной на вводном патрубке 5. В указателе положения плавающей крыши (УДУ-5В, УДУ-5ВП,
УДУ-5ВК) (рис. 3.3, ж, мерную ленту прикрепляют непосредственно к плавающей крыше. Натяжного устройства нет. Плавающая крыша – поплавок Рис. 3.3. Установки указателей уровня на резервуарах различных типов Разработаны различные модификации УДУ:
– для вертикальных наземных резервуаров УДУ-5М,
– для заглубленных резервуаров УДУ-5А,
– для резервуаров с плавающей крышей УДУ-5Б,
– для резервуаров высокого давления (до 0,03 МПа) УДУ-5Д. В настоящее время промышленность выпускает уровнемеры УДУ-10 нескольких модификаций, позволяющие вести оперативный контроль и товарные операции по отпуску и приему нефтепродуктов в резервуары различных конструкций. Принцип работы уровнемера УДУ-10 такой же, как у УДУ-5.
(УДУ-5А, УДУ-5АП, УДУ-5АК) крепят к кронштейну 9. установленному на крышке люка. На резервуаре с плавающей крышей (рис. 3.3, г) показывающий прибор У.У (УДУ-5Б, УДУ-5БП, УДУ-5БК) устанавливают, также как и на вертикальном наземном резервуаре. В плавающую крышу вваривают люкс патрубком 12 . Натяжные устройства устанавливают на люке. Направляющие струны прикрепляют к уголку 13, приваренному к патрубку. Мерная лента проходит поплавку через алюминиевую втулку 10, вмонтированную в люк. На резервуаре с дышащей крышей (рис. 3.3, д) показывающий прибор У.У (УДУ-5Г, УДУ-5ГП, УДУ-5ГК) устанавливают на кронштейне 9. Мерная лента в защитной трубе 3 проходит внутрь резервуара. К верхнему угловому ролику 14 прикрепляют кронштейн 15, на котором устанавливают натяжные устройства. На резервуаре рисе, рассчитанному на давление до 3000 мм вод. ст, при монтаже прибораУ.У (УДУ-5Д, УДУ-5ДП, УДУ-5ДК) устанавливают увеличенный гидрозатвор. При ремонте на резервуаре газовое пространство резервуара перекрывается специальной задвижкой 16, установленной на вводном патрубке 5. В указателе положения плавающей крыши (УДУ-5В, УДУ-5ВП,
УДУ-5ВК) (рис. 3.3, ж, мерную ленту прикрепляют непосредственно к плавающей крыше. Натяжного устройства нет. Плавающая крыша – поплавок Рис. 3.3. Установки указателей уровня на резервуарах различных типов Разработаны различные модификации УДУ:
– для вертикальных наземных резервуаров УДУ-5М,
– для заглубленных резервуаров УДУ-5А,
– для резервуаров с плавающей крышей УДУ-5Б,
– для резервуаров высокого давления (до 0,03 МПа) УДУ-5Д. В настоящее время промышленность выпускает уровнемеры УДУ-10 нескольких модификаций, позволяющие вести оперативный контроль и товарные операции по отпуску и приему нефтепродуктов в резервуары различных конструкций. Принцип работы уровнемера УДУ-10 такой же, как у УДУ-5.
В конструкции указателей уровня предусмотрена возможность подсоединения к ним потенциометрических и кодоимпульсных датчиков для передачи показаний в диспетчерский пункт. Рис. 3.4. Пробоотборник типа ПСР Пробоотборник типа ПСР позволяет автоматически отбирать из резервуара пробу, соответствующую составу нефтепродукта в резервуаре. Это достигается путем выделения в резервуаре столбика нефтепродукта по всей высоте налива. Пробоотборник ПСР-4 (рис. 3.4) состоит из трех основных узлов верхнего люка 3, пробоотборной колонны и панели управления отбором и сливом пробы 6. Пробоотборная колонна состоит из концевой трубы 2 с одним клапаном и двух клапанных секций 1, соединенных между собой фланцами 4. Воздушные полости клапанных секций связаны между собой и насосом панели управления воздушной трубой 5. Для получения пробыв воздушной трубе 5 пробоотборной колонны ручным насосом создают давление 0,3 МПа. В результате все нормально закрытые клапаны открываются и нефтепродукт начинает поступать в пробоотборную колонну. После заполнения и смешения нефтепродукта в пробоотборной колонне давление в системе при помощи спускного клапана понижают до нуля, закрывая клапан и отсекая столб пробы. При нажатии на рукоятку клапана слива проба поступает в специальную пробоот- борную посуду.
После взятия пробы давление в воздушной системе снижается, и клапаны открываются, подготавливая пробоотборник к следующему отбору проб. Наряду с пробоотборником ПСР-4, предназначенным для отбора средних проб нефтепродуктов с вязкостью до 1200 мс при 50 Сиз наземных вертикальных резервуаров на нефтебазах применяют ПСР-5 – для отбора средних проб маловязких нефтепродуктов из заглубленных резервуаров, ПСР-6 – для отбора средних проб вязких нефтепродуктов из заглубленных резервуаров и ПСР-7 – для отбора средних проб нефтепродуктов из резервуаров с понтонами. Принцип работы ПСР всех типов одинаков. Они различаются только конструкциями.
Пеногенератор представляет собой генератор высоко-кратной пены
(ГВП) в комплекте с пенокамерой. Пеногенератор стационарно укреплен на верхнем поясе резервуара, куда подается раствор пенообразователя. При этом образующаяся высокократная воздушная механическая пена через пенокамеру вводится внутрь резервуара. Вентиляционный патрубок устанавливают в верхней точке покрытия резервуаров, в которых хранятся горючие нефтепродукты, а также на резервуарах с понтонами, для постоянного сообщения газового пространства с атмосферой. Во избежание попадания посторонних предметов и искр внутрь резервуара поперечное сечение вентиляционных патрубков затягивают медной сеткой. Диаметр вентиляционного патрубка обычно принимают равным диаметру приемораздаточного трубопровода. В этом случае дыхательную арматуру на резервуарах не устанавливают.
Люк-лаз, помещаемый в первом поясе резервуара на высоте 700 мм расстояние от оси люка до днища, предназначен для доступа внутрь резервуара при ремонте и очистке от скопившейся на дне грязи. Люк-лаз одновременно служит для вентиляции резервуаров при проведении огневых работа потому расположен диаметрально противоположно световому люку. Наименьший диаметр люка-лаза 500 мм. Подъемную трубу устанавливают на приемной трубе резервуара, предназначенного для хранения, подогрева и отстоя нефтепродуктов. Подъемная труба служит для отбора нефтепродукта из верхних, наиболее чистых слоев, где он имеет наибольшую температуру. Подъем трубы осуществляется специальной лебедкой или за счет выталкивающей силы поплавка, устанавливаемого на ее конце и поддерживающего постоянное расстояние между входным сечением трубы и уровнем нефтепродукта.
Пеногенератор представляет собой генератор высоко-кратной пены
(ГВП) в комплекте с пенокамерой. Пеногенератор стационарно укреплен на верхнем поясе резервуара, куда подается раствор пенообразователя. При этом образующаяся высокократная воздушная механическая пена через пенокамеру вводится внутрь резервуара. Вентиляционный патрубок устанавливают в верхней точке покрытия резервуаров, в которых хранятся горючие нефтепродукты, а также на резервуарах с понтонами, для постоянного сообщения газового пространства с атмосферой. Во избежание попадания посторонних предметов и искр внутрь резервуара поперечное сечение вентиляционных патрубков затягивают медной сеткой. Диаметр вентиляционного патрубка обычно принимают равным диаметру приемораздаточного трубопровода. В этом случае дыхательную арматуру на резервуарах не устанавливают.
Люк-лаз, помещаемый в первом поясе резервуара на высоте 700 мм расстояние от оси люка до днища, предназначен для доступа внутрь резервуара при ремонте и очистке от скопившейся на дне грязи. Люк-лаз одновременно служит для вентиляции резервуаров при проведении огневых работа потому расположен диаметрально противоположно световому люку. Наименьший диаметр люка-лаза 500 мм. Подъемную трубу устанавливают на приемной трубе резервуара, предназначенного для хранения, подогрева и отстоя нефтепродуктов. Подъемная труба служит для отбора нефтепродукта из верхних, наиболее чистых слоев, где он имеет наибольшую температуру. Подъем трубы осуществляется специальной лебедкой или за счет выталкивающей силы поплавка, устанавливаемого на ее конце и поддерживающего постоянное расстояние между входным сечением трубы и уровнем нефтепродукта.
Поднимать трубу можно до определенной высоты, в пределах которой она может опускаться под собственным весом. При углах подъема больше 70 – о возможно заклинивание поворотного шарнира, поэтому длина подъемной трубы l
t
принимается равной
l
t
= L – і / sin о,
(3.1.) где L – высота резервуара
h
i
– расстояние от дна резервуара до поворотного шарнира трубы. Для уменьшения входной скорости нефтепродукта конец подъемной трубы срезается под углом 30
о
Водоспускное устройство, устанавливаемое на первом поясе резервуара, предназначено для периодического спуска подтоварной воды рис. 3.5). Подтоварная вода накапливается на дне, осаждаясь из обводненной нефти. Одним из способов предохранения утечки через неплотности днища является хранение нефтепродуктов на водяной подушке, нормальная высота которой 3 – 5 см. Водоспускное устройство может поворачиваться, что позволяет полностью вытеснять нефтепродуктом воду из устройства. Этим предотвращается возможность замерзания воды при отрицательных температурах воздуха. Рис. 3.5. Водоспускное устройство
1 – защитный чехол 2 – сальниковое уплотнение 3 – патрубок 4 – защитная диафрагма поворотная ручка 6 – пробковый кран.
t
принимается равной
l
t
= L – і / sin о,
(3.1.) где L – высота резервуара
h
i
– расстояние от дна резервуара до поворотного шарнира трубы. Для уменьшения входной скорости нефтепродукта конец подъемной трубы срезается под углом 30
о
Водоспускное устройство, устанавливаемое на первом поясе резервуара, предназначено для периодического спуска подтоварной воды рис. 3.5). Подтоварная вода накапливается на дне, осаждаясь из обводненной нефти. Одним из способов предохранения утечки через неплотности днища является хранение нефтепродуктов на водяной подушке, нормальная высота которой 3 – 5 см. Водоспускное устройство может поворачиваться, что позволяет полностью вытеснять нефтепродуктом воду из устройства. Этим предотвращается возможность замерзания воды при отрицательных температурах воздуха. Рис. 3.5. Водоспускное устройство
1 – защитный чехол 2 – сальниковое уплотнение 3 – патрубок 4 – защитная диафрагма поворотная ручка 6 – пробковый кран.
Хлопушка предотвращает утечку нефтепродукта из резервуара в случае повреждения приемораздаточных трубопроводов и задвижек. На рис.
3.6 показана управляемая хлопушка, которую обычно устанавливают на приемной трубе. Если в резервуаре имеются две специализированные приемораздаточные трубы, тона нагнетательной трубе можно установить хлопушку без управления. Для обеспечения открывания хлопушки устраивают перепуск, позволяющий выравнивать давление дои после хлопушки. Для резервуаров с понтонами и плавающими крышами используют хлопушки с управлением, встроенным в приемораздаточный патрубок. Рис 3.6. Хлопушка
1 – стопор хлопушки 2 – втулка сальника 3 – сальниковая набивка 4 – корпус сальника вал подъемника 6 – барабан 7 – трос подъемника 8 – запасной трос к крышке светового люка 9 – хлопушка 10 – перепускное устройство 11 – штурвал. Огневые предохранители, препятствующие проникновению внутрь резервуара огня и искр через дыхательные клапаны, устанавливают под дыхательными клапанами. Принцип действия их основан на том, что пламя или искра неспособны проникнуть внутрь резервуара через отверстия малого сечения в условиях интенсивного теплоотвода.
3.6 показана управляемая хлопушка, которую обычно устанавливают на приемной трубе. Если в резервуаре имеются две специализированные приемораздаточные трубы, тона нагнетательной трубе можно установить хлопушку без управления. Для обеспечения открывания хлопушки устраивают перепуск, позволяющий выравнивать давление дои после хлопушки. Для резервуаров с понтонами и плавающими крышами используют хлопушки с управлением, встроенным в приемораздаточный патрубок. Рис 3.6. Хлопушка
1 – стопор хлопушки 2 – втулка сальника 3 – сальниковая набивка 4 – корпус сальника вал подъемника 6 – барабан 7 – трос подъемника 8 – запасной трос к крышке светового люка 9 – хлопушка 10 – перепускное устройство 11 – штурвал. Огневые предохранители, препятствующие проникновению внутрь резервуара огня и искр через дыхательные клапаны, устанавливают под дыхательными клапанами. Принцип действия их основан на том, что пламя или искра неспособны проникнуть внутрь резервуара через отверстия малого сечения в условиях интенсивного теплоотвода.
На рис. 3.7 изображен стандартный огневой предохранитель с круглой кассетой, состоящей из свитых в спираль гофрированной и плоской лент из алюминиевой фольги, образующих несколько параллельных каналов. Эти заградители пламени обладают малым гидравлическим сопротивлением и наиболее устойчивы против обледенения. Сопротивление огневых предохранителей определяют по заводским характеристикам. Рис. 3.7. Огневой предохранитель
1 – фланец 2 – прижимной болт 3 – корпус 4 – крепежный болт 5 – кассета 6 – кожух уплотняющая прокладка Предохранительные клапаны резервуаров. На случай выхода из строя дыхательного клапана или нарушения технологического режима во избежание разрушения резервуара от повышения давления или вакуума на каждом резервуаре обязательно устанавливают специальный предохранительный клапан, дублирующий работу дыхательного клапана. Рис. 3.8. Схема работы предохранительного гидравлического клапана а – при избыточном давлении в резервуаре б – при вакуумном давлении в резервуаре в – при давлении в резервуаре, равном атмосферному.
1 – фланец 2 – прижимной болт 3 – корпус 4 – крепежный болт 5 – кассета 6 – кожух уплотняющая прокладка Предохранительные клапаны резервуаров. На случай выхода из строя дыхательного клапана или нарушения технологического режима во избежание разрушения резервуара от повышения давления или вакуума на каждом резервуаре обязательно устанавливают специальный предохранительный клапан, дублирующий работу дыхательного клапана. Рис. 3.8. Схема работы предохранительного гидравлического клапана а – при избыточном давлении в резервуаре б – при вакуумном давлении в резервуаре в – при давлении в резервуаре, равном атмосферному.
Расчет гидравлического клапана (рис. 3.8) ведется на основе следующих положений
1. При работе на избыточное давление клапан должен создать гидравлический затвор высотой h
a
= p
u
/ pg, а при работе на вакуум – затвор высотой h
B
= p
h
/ pg.
2. Площади поперечных сечений газоходов, заполненных жидкостью
(F
1
и F
2
), должны быть больше площади поперечного сечения штуцера f. Это требование объясняется необходимостью предотвращения уноса жидкости из клапана при прохождении газов через гидравлический затвор. Глубину погружения внутреннего цилиндра h
i
находят из условия, что объем жидкости в неработающем клапане над его нижним срезом должен создать гидравлические затворы на избыточное давление И и на вакуум В = ИВ+ И (3.2) При высоких скоростях газов в кольцевых газоходах клапана жидкость уносится в виде капель, захватываемых газами, вследствие чего клапан начинает работать при пониженных h
B
и И. Для предупреждения этого в верхней части корпуса клапана ставят каплеуловитель. Устройство и принцип действия предохранительных клапанов
1. При работе на избыточное давление клапан должен создать гидравлический затвор высотой h
a
= p
u
/ pg, а при работе на вакуум – затвор высотой h
B
= p
h
/ pg.
2. Площади поперечных сечений газоходов, заполненных жидкостью
(F
1
и F
2
), должны быть больше площади поперечного сечения штуцера f. Это требование объясняется необходимостью предотвращения уноса жидкости из клапана при прохождении газов через гидравлический затвор. Глубину погружения внутреннего цилиндра h
i
находят из условия, что объем жидкости в неработающем клапане над его нижним срезом должен создать гидравлические затворы на избыточное давление И и на вакуум В = ИВ+ И (3.2) При высоких скоростях газов в кольцевых газоходах клапана жидкость уносится в виде капель, захватываемых газами, вследствие чего клапан начинает работать при пониженных h
B
и И. Для предупреждения этого в верхней части корпуса клапана ставят каплеуловитель. Устройство и принцип действия предохранительных клапанов
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 21
КПС-100 Широко применяют гидравлические предохранительные клапаны типа КПС для резервуаров на давление до 1960 Парис. Основным элементом таких клапанов является гидравлический затвор, образованный залитой на дно корпуса 3 незамерзающей или слабо испаряющейся жидкостью (трансформаторным маслом) и колпаком 4. При повышении давления внутри резервуара жидкость гидравлического затвора вытесняется из внутреннего кольцевого пространства во внешнее до тех пор, пока уровень не понизится до нижнего зубчатого обреза колпака. После этого газовоздушная смесь будет прорываться (барботировать) в атмосферу. При вакууме в резервуаре жидкость гидравлического затвора вытесняется во внутреннее кольцевое пространство. Для уменьшения уноса жидкости с проходящими газами к крышке 7 и трубке 5 крепят отбойные козырьки. Воронка 8 служит для залива рабочей жидкости, а сливная трубка 2 – для ограничения нижнего уровня жидкости при заливе. Контролируют уровень жидкости щупом 9, а сливают её через отверстие, перекрываемое пробкой 1. Клапан устанавливают на фланец огневого предохранителя и с помощью растяжек 6 дополнительно крепят к корпусу резервуара.
Чтобы гидравлический клапан не работал вместе с механическим, его устанавливают на повышенные (5 – 10 %) давления в вакуум. Гидравлические клапаны следует устанавливать по уровню строго горизонтально, иначе они будут работать с пониженным вакуумом и давлением вследствие стока жидкости на одну сторону клапана. Рис. 3.9. Предохранительный (гидравлический) клапан КПС-100
КПГ Клапан типа КПГ, состоит из корпуса 8 с соединительными фланцами, чашки 7 для размещения жидкости гидравлического затвора, верхнего корпуса 6 с патрубком для создания столба жидкости гидравлического затвора, экрана 5, предотвращающего выброс жидкости при работе клапана огневого предохранителя 4, крышки 3 для защиты от атмосферных осадков и трубки 2 для слива и налива жидкости. Клапан имеет шарнирный разъем, что позволяет легко осматривать его внутреннюю часть. Горизонтальное положение клапана выверяют по зеркалу жидкости в чашке с помощью шпилек 1. В отличие от клапанов типа КПС, работающих по принципу барбо- тажа, работа клапанов типа КПГ основана на принципе выброса жидкости гидравлического затвора. Это позволило увеличить их пропускную способность без значительного увеличения габаритных размеров, массы и объема жидкости гидравлического затвора.
При повышении давления в резервуаре ив полости а жидкость из чашки вытесняется в патрубок и при достижении предельно допустимого значения давления жидкость выбрасывается на экран, отражаясь от которого скапливается в кольцевой полости б. При вакууме в резервуаре жидкость вытесняется из патрубка в чашку и при срабатывании выбрасывается на стенки корпуса, по которым стекает в кольцевую полость в. Для обеспечения полного выброса жидкости в момент срабатывания на вакуум в чашке имеется цилиндрическая перегородка с отверстиями, разделяющими ее на две сообщающиеся полости. Площадь кольцевого зазора г между патрубками и перегородкой не превышает двух площадей патрубка, что облегчает выброс жидкости из этого зазора на крышку чашки и затем на стенки корпуса клапана. В освобожденный кольцевой зазор из сообщающейся полости чашки перетекает остаток жидкости и по мере поступления выбрасывается из затвора, не создавая заметного превышения вакуума. Выброшенная жидкость сливается через сливные штуцеры и используется для повторной заливки. После срабатывания клапана газовое пространство резервуара сообщается с атмосферой через свободные газоходы, и клапан типа КПГ работает как "сухой, обеспечивая более высокую пропускную способность по сравнению с типовым клапаном. Рис. 3.10. Предохранительный (гидравлический) клапан КПГ
Устройство и принцип действия дыхательных клапанов Дыхательные клапаны устанавливают на крыше резервуара уза- мерной площадки для сокращения потерь нефтепродуктов от испарения при хранении легковоспламеняющихся нефтепродуктов и для предотвращения разрушения резервуара. Дыхательный клапан работает при повышении давления в резервуаре или вакууме выше расчетного. В первом случае он выпускает в атмосферу образовавшуюся в резервуаре паровоздушную смесь и таким путем доводит давление в резервуаре до расчетного значения, а во втором случае, наоборот, при образовании разрежения впускает в резервуар атмосферный воздух и тем самым поддерживает расчетный вакуум. На случай выхода из строя дыхательного клапана предусмотрен предохранительный клапан, который срабатывает при повышении расчетного давления и вакуума на 5 – 10 %. Подбор дыхательных клапанов для стальных резервуаров Дыхательные клапаны резервуаров подбирают по пропускной способности и допускаемому перепаду давления. Максимальный расход газов, проходящих через клапан, определяется при заполнении резервуара как сумма расходов, состоящая из з = з + т
+ т
+ q
r
(3.3) где з – максимальный расход газов з – максимальный расход нефтепродуктов при заполнении резервуара т – максимальный расход газа вследствие нагрева газового пространства от внешней среды т
=
β Т V
r
(3.4) где
β – коэффициент объемного расширения газа (β = 1/273 К Т – скорость нагревания газового пространства резервуара (Т =
= 0,0013 К/с);
V
r
– максимальный объем газового пространства (принимается равным объему резервуара. Подставив значения Т ив уравнение (3.3) получим т
= 4,76 т – расход газа вследствие нагрева газового пространства приза- качке более нагретого нефтепродукта т =
β [αF (н – T
r
) / c
⋅ RT
r
/ p
],
(3.5) где
α – коэффициент теплообмена
F – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре ни соответственно температуре нефтепродукта, закачиваемого в резервуар, и температура газового пространства
с – теплоемкость
R – удельная газовая постоянная р – давление в газовом пространстве резервуара q
r
– объем выделяющихся из нефти газов, определяемый по газовому фактору. При выкачке нефтепродукта из резервуара расход поступающего через клапан атмосферного воздуха (в мс) будет В = q
B
+ где q
B
– производительность выкачки нефтепродукта из резервуара
q
T
– дополнительный расход из-за возможного охлаждения газового пространства резервуара и частичной конденсации паров. Величину q
T
определяют по формуле (3.3). Наиболее интенсивно резервуар охлаждается вовремя ливня, поэтому для практических расчетов скорость охлаждения следует принимать
∆T8 – 10
-3
К/с. Подставив значение р ив, получим т
= 2,9·10
-5
⋅ г
(3.6) По большему значению Qs или Qa подбирают по каталогу клапан необходимого размера. Если требуемая пропускная способность не может быть удовлетворена одним клапаном, то подбирают несколько клапанов меньшего размера.
КД-2 На рис. 3.11 дана конструкция механического дыхательного клапана
КД-2 для вертикальных цилиндрических резервуаров, рассчитанных на давление 2000 Па, вакуум 250 Паи пропускную способность до 900 м
3
/ч воздуха. Обтекаемое очертание внутренних поверхностей корпуса 1 позволяет сократить гидравлические потери за счет более плавного изменения направления проходящего потока и уменьшения завихрения. Направляющие стержни 2 (по четыре на каждый клапан) предназначены для устранения перекоса тарелок клапанов. В нижней части корпуса предусмотрен фланец 9, с помощью которого клапан крепится на огневом предохранителе, установленном на штуцере резервуара. Корпус клапана сварной из алюминия, что исключает возможность образования воспламеняющихся соединений металла, а следовательно, и самовозгорание. Внутри корпуса клапана на одной вертикальной оси размещены нижняя тарелка давления 8 и верхняя тарелка вакуума 3, лежащие на седлах 5 и 7. Алюминиевые седла выполнены съемными. Откидная крышка 4, расположенная над тарелками клапана, обеспечивает свободный доступ к ним для осмотра, проверки и чистки.
Вертикальное перемещение тарелок обеспечивается направляющей
6. Сообщение клапана с атмосферой осуществляется через сетку 10. Крепление крышки с корпусом клапана производится посредством рычага 11, шарнирно связанного с крышкой и корпусом, откидным болтом 13 и маховиком. Тарелки клапана покрыты маслобензостойкой и морозоустойчивой резиновой прокладкой 14. Благодаря выступу на поверхности алюминиевого седла возрастает удельное давление уплотнения и повышается герметичность клапана. Такое уплотнение затвора обладает еще и повышенной надежностью против примерзания. Это достигается применением фторопластовой оболочки 15 и фторопластовой трубки 16. Диски клапанных тарелок в нижней части имеют выступающий буртик, препятствующий стеканию конденсата на уплотнительную поверхность затвора Рис. 3.11. Дыхательный клапан для "атмосферных" резервуаров КД-2 (механический)
122
НДКМ Клапан типа НДКМ (рис. 3.12) состоит из соединительного патрубка
1 с седлом 2, тарелки 3 с мембраной 4, зажатой между фланцами нижнего корпуса 5 и верхнего корпуса 6, верхней мембраны 8 с дисками 9 и регулировочными грузами 10. Мембрана 8 закреплена в крышке 11, в которой имеются отверстия для сообщения камеры под крышкой с атмосферой посредством трубки 12. Диски 9 и тарелки 3 соединены цепочками 14. Меж- мембранная камера сообщается через импульсную трубку 15 с газовым пространством резервуара. Гибкая уплотняющая поверхность тарелки 3 выполнена из фторо- пластовой пленки. Для устранения колебаний затвора установлена пружина. В нижнем корпусе размещен кольцевой огневой предохранитель 16. Для удобства обслуживания клапан имеет боковой люк 7. Корпус клапана алюминиевый сварной. Мембрана изготовлена из бензостойкой прорезиненной ткани. Непримерзаемость тарелки к седлу обеспечивается за счет покрытия соприкасающихся поверхностей пленкой из фторопласта. Клапан рассчитан на давление 2000 Паи вакуум 400 Па (для железобетонных резервуаров допускается вакуум 1000 Па. Конструкция клапана предусматривает возможность широкого регулирования пределов его срабатывания. Срабатывание при вакууме регулируется изменением веса тарелки 3 при помощи сменных грузов (на рисунке не показаны, а срабатывание клапана при его работе на давление – изменением числа регулировочных грузов 10. Клапан работает следующим образом. При образовании вакуума в резервуаре в межмембранной камере клапана (под диском 9) также создается вакуум. Когда вес узла тарелки 3 будет меньше усилий, которые под действием атмосферного давления давят на нижнюю поверхность мембраны и на выступающую на седло поверхность тарелки, последняя поднимается, в результате чего газовое пространство сообщается с атмосферой. С увеличением расхода воздуха через клапан тарелка перемещается вверх без существенного увеличения вакуума в резервуаре. Если в резервуаре создается избыточное давление, то оно передается в мембранную камеру и прижимает тарелку к седлу с мембраной. Одновременно избыточное давление действует на верхнюю мембрану с грузом, и при некотором дополнительном давлении, определяемом весом грузов и дисков, мембрана с дисками перемещается вверх, натягивая цепочки. При достижении расчетного давления усилие от воздействия давления на мембрану 8 уравновесится суммарным усилием от воздействия давления на мембрану 4 и весом тарелки 3, дисков 9 и грузов 10, а при дальнейшем увеличении давления тарелка приподнимается.
Рис. 3.12. Непромерзающий мембранный дыхательный клапан типа НДКМ
ДКМ-150 Дыхательный клапан резервуаров высокого давления представляет собой более сложную конструкцию по сравнению с клапанами типов КД и
НДКМ. На рис. 3.13 представлена одна из конструкций клапана высокого давления ДКМ-150. Клапан мембранный с управляющим устройством – командоаппаратом работает следующим образом. Давление из газового пространства резервуара передается через командоаппарат в камеру под мембраной. Когда давление в резервуаре достигнет расчетной величины, на которую отрегулирован командоаппарат, мембрана с шариком перемещается вверх. В результате этого надмембранная камера сообщается с атмосферой, избыточное давление в ней падает, после этого тарелка поддав- лением, действующим снизу, открывается, сообщая газовое пространство резервуара с атмосферой. Давление срабатывания клапана определяется предварительным натяжением пружины командоаппарата, что позволяет осуществлять регулировку в пределах (0,01 – 0,007 МПа. При работе на вакуум шарик командоаппарата находится в нижнем положении. В надмембранной камере устанавливается вакуум, равный разрежению в газовом пространстве резервуара.
При достижении расчетного значения вакуума вес узла тарелки уравновешивается усилием от атмосферного давления на нижнюю поверхность мембраны, и тарелка перемещается вверх, соединяя газовое пространство резервуара с атмосферой. Таким образом, вакуум срабатывания определяется весом тарелки клапана. Рис. 3.13. Клапан ДКМ-150 для резервуаров высокого давления
1 – мембрана 2 – крышка 3 – тарелка 4 – корпус 5 – седло клапана б – присоединительный патрубок 7 – защитный кожух 8 – патрубок 9 – огневой предохранитель
10 – седла командоаппарат; 12 – шток 13 – пружина 14 – корпус командоаппарата;
15 – шарик 16 – соединяющая трубка Рис. 3.14. Дыхательный клапан КДС-1500 1 – тарелка давления 2 – седла давления 3 – крышка 4 – корпус 5 – седло вакуума
6 – тарелка вакуума 7 – кожух 8 – кассета огневого предохранителя 9 – фланец крепежный диск-отражатель.
125
2.4. Системы защиты резервуаров и их обслуживание Молниезащита Резервуарные парки или отдельно стоящие резервуары для товарной нефти должны быть защищены от прямых ударов молний, электростатической и электромагнитной индукции, заноса высоких потенциалов устройствами молниезащиты, выполненными в соответствии с требованиями действующей НТД. Устройства молниезащиты должны быть приняты и введены в эксплуатацию до начала заполнения резервуара нефтью. При этом оформляется и передается заказчику исполнительная документация. Для резервуарных парков при общей вместимости группы резервуаров более 100 тыс. м защиту от прямых ударов молнии следует, как правило, выполнять отдельно стоящими молниеотводами. В качестве защиты резервуаров от прямых ударов молнии необходимо применять искусственные заземлители, проложенные в земле и размещенные не реже чем через 50 м по периметру основания резервуара, к которым должен быть присоединен корпус резервуара (число присоединенных не менее двух в диаметрально противоположных точках. На резервуарах РВСП и РВСПК для защиты от электростатической индукции необходимо устанавливать не менее двух гибких стальных перемычек между плавающей крышей или понтоном и корпусом резервуара. Зашита от заноса высокого потенциала по подземными наземным коммуникациям осуществляется присоединением их на вводе в резервуар к заземлителям. Ввод линий электропередачи, сетей сигнализации должен осуществляться только кабелями длиной не менее 50 мс металлической броней или оболочкой или кабелями, проложенными в металлических трубках и коробах. Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали любой марки сечением не менее 100 мм и длинной не менее 200 мм и защищены от коррозии оцинкованием, лужением или окраской. Тросовые молниеприемники должны быть выполнены из стальных многопроволоч- ных канатов сечением не менее 35 мм
2
Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполнятся сваркой или болтовыми соединениями с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом. При наличии стержневых и тросовых молниеотводов каждый токо- отвод присоединяется к искусственному заземлителю, состоящему из хи более вертикальных электродов длинной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 м. Токоотводы и заземлители выбираются в соответствии с требованиями действующей НТД.
При эксплуатации устройств молниезащиты должен осуществляться систематический контроль за их техническим состоянием. В график пла- ново-предупредительных работ должно входить техническое обслуживание этих устройств. В случае выявления механических повреждений и износа устройств молниезащиты следует производить текущий или капитальный ремонт. Проверка состояния устройств молниезащиты должна проводится
1 разв год перед началом грозового сезона. Проверке подлежат целостность и защищенность от коррозии доступных обзору частей молниеприемников, токоотводов и контактов между ними, а также значение сопротивления току промышленной частоты заземлителей отдельно стоящих молниеотводов. Это значение не должно превышать результаты соответствующих замеров на стадии приемки более чем в пять раз. При превышении сопротивления заземлений более чем пять раз по сравнению с замерами в период приемки заземление подлежит ревизии (и ремонту, при необходимости. Цель ревизии состоит в следующем
– выявить элементы, требующие замены или усиления из-за механических повреждений
– проверить надежность электрической связи между токоведущими элементами (мест сварки и болтовых соединений
– определить степень разрушения коррозией отдельных элементов молниезащиты и принять меры по восстановлению антикоррозионной защиты и усилению элементов, поврежденных коррозией. На основании ревизий определяется необходимый объем ремонтных работ по системе молниезащиты, которые должны быть закончены к началу грозового периода года. Мелкие текущие ремонты устройств молниезащиты можно проводить вовремя грозового периода года, капитальные ремонты – только в негрозовой период. Результаты ревизий молниезащитных устройств, проверочных испытаний заземляющих устройств, проведенных ремонтов необходимо заносить в журнал эксплуатации молниезащиты и устройств защиты от статического электричества. Лица, проводящие ревизию молниезащиты, должны составлять акт осмотра и проверки с указанием обнаруженных дефектов. Ответственность за исправное состояние молниезащиты несет служба главного энергетика.
Система защиты резервуаров о коррозии Способы защиты от коррозии резервуаров для нефти следует принимать по СНиП 2.03.11 в зависимости от степени агрессивного воздействия среды на конструкции, в том числе внутренних поверхностей конструкций резервуаров для нефти – с учетом требований ГОСТ 1510. Методы защиты резервуаров от коррозии определяются проектом на антикоррозионную защиту. Антикоррозионная защита осуществляется следующим образом
– наружная поверхность корпуса, крыш стальных резервуаров и оборудования, установленного на них, а также наземные участки трубопроводов всех назначений – защитными антикоррозионными лакокрасочными покрытиями
– наружная поверхность днища стальных резервуаров, подземные участки трубопроводов различного назначения – защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (станциями катодной защиты –
СКЗ и протекторами
– внутренняя поверхность днища, поверхность первого пояса корпуса стальных резервуаров, внутрирезервуарная обвязка системы размыва донных осадков – лакокрасочными и комбинированными покрытиями, установкой протекторов
– внутренняя поверхность РВС (крыша, верхние пояса корпуса) – лакокрасочными и комбинированными покрытиями
– поверхность ЖБР – применением оклеечных материалов, пропиткой или покраской конструкции, использованием герметиков
– арматура, приемораздаточные патрубки, донные клапаны, световые и лазовые люки и другое металлическое оборудование ЖБР – применением лакокрасочных, металлических (цинковых и алюминиевых, комбинированных по металлизационному слою) покрытий, средств электро- химзашиты. Оборудование, изделия и материалы, применяемые при монтаже электрохимической защиты, должны соответствовать спецификации проекта ЭХЗ, государственным стандартам или техническим условиями иметь соответствующие сертификаты, технические паспорта. Средства и установки электрохимзащиты должны быть поставлены комплектно в соответствии со спецификацией, указанной в проекте, и сопровождены документами, удостоверяющими соответствие указанных средств и установок их техническим условиям.
Припуске и опробировании средств и установок электрохимической защиты следует руководствоваться государственными стандартами, строительными нормами и правилами, нормативно-техническими документами по защите подземных сооружений от коррозии, а также требованиями технического проекта и рабочих чертежей на ЭХЗ. Части установок ЭХЗ, которые размещены под землей, разрешается засыпать грунтом только после того, как они освидетельствованы, получено письменное согласие на их засыпку от представителя заказчика и оформлен двусторонний акт на скрытые работы. Качество изоляции контактных соединений протекторных установок перед засыпкой грунтом должно быть проверено искровым дефектоскопом напряжением 20 кВ. На внутренней поверхности резервуаров с помощью металлизации с последующим нанесением изоляционного материала установка протекторов может исключаться. Техническое обслуживание и ремонт установок катодной защиты проводятся в соответствии с графиком планово-предупредительных ремонтов. Контроль за работой установок катодной защиты проводится в соответствии с ГОСТ Р 51164. Техническое обслуживание протекторной защиты должно включать
– контроль эффективности протекторной защиты
– замену изношенных протекторов. Контроль работы протекторной защиты наружной поверхности днища резервуара от почвенной коррозии необходимо проводить с помощью следующих электрических измерений
– распределения потенциала “резервуар-грунт”;
– омического сопротивления цепи протекторных установок
– силы тока протекторных установок. Контроль работы протекторов, устанавливаемых на внутренней поверхности резервуара, заключается в периодических измерениях силы тока контрольных протекторов. Эффективность протекторной защиты проверяется измерением разности потенциалов “резервуар-электролит” и силы тока вцепи “протек-
тор-резервуар”. Разность потенциалов “резервуар-электролит” (днище – подтоварная вода) следует измерять предназначенными для подобных измерений приборами с помощью специального медносульфатного электрода сравнения.
Замену изношенных протекторов необходимо производить в соответствии с планом ремонтно-профилактических работ, утвержденным главным инженером предприятия и составленным с учетом срока службы протекторов и данных об их эксплуатации. Для защиты от коррозии внутренней поверхности вертикальных стальных резервуаров могут быть использованы покрытия, имеющие сертификаты и разрешительные документы. Запрещается допуск подрядчиков производства работ, не имеющих лицензий на данный вид деятельности. Периодический визуальный контроль состояния наружного антикоррозийного покрытия производится 1 разв год (ГОСТ 1510). Контроль состояния внутренней поверхности РВС осуществляется при проведении полного обследования в сроки согласно РД 08-95-95. Качество лакокрасочного покрытия определяется проверкой адгезии адгезия не менее 2 баллов – ГОСТ 15140) и замером толщины покрытия. Дефекты покрытия, обнаруженные при периодических осмотрах, подлежат устранению. Очистка резервуаров Резервуары для нефти следует очищать по мере необходимости, определяемой условиями сохранения качества нефти, надежной эксплуатацией резервуаров и оборудования, те. очистку необходимо проводить для
– обеспечения надежной эксплуатации резервуаров
– освобождения от пирофорных отложений, высоковязких остатков с наличием минеральных загрязнений, ржавчины и воды
– полного обследования и производства ремонта. На очистку резервуара составляется проект производства работ, который должен содержать следующие разделы
– подготовка резервуара к проведению работ
– проведение очистки
– безопасность проведения работ
– пожарная безопасность
– схема размещения оборудования, используемого при очистке. Проект утверждается главным инженером филиала предприятия и согласовывается пожарной охраной объекта. Перед выполнением работ внутри резервуара все связанные с ним трубопроводы должны быть отключены закрытием задвижек и установкой заглушек с хвостовиком. Место и время установки заглушек должны быть записаны в вахтовом журнале. Для проведения работ по очистке оформляется акт и наряд-допуск на проведение газоопасных (ремонтных) работ.
Периодически повторяющиеся газоопасные работы, характеризующиеся аналогичными условиями их проведения, постоянством места и характера работ, определенным составом исполнителей, могут проводится без оформления наряда-допуска, нос обязательной регистрацией перед их началом в журнале. Технологический процесс очистки резервуара может включать следующие операции
– откачку нефти и размыв донных отложений системами в соответствии с инструкцией по их эксплуатации
– откачку до минимально возможного уровня
– подготовку донного осадка к откачке из резервуара, контроль качества продута и откачку его в соответствии с ППР;
– дегазацию резервуаров до значений ПДВК при соблюдении предельного уровня загазованности каре резервуара не более 20 % НКПР;
– очистку резервуара в соответствии с ППР;
– дегазацию резервуара до значений ПДК
– контроль качества очистки
– утилизацию осадка. Дегазация резервуара может осуществляться с помощью принудительной вентиляции, пропарки или другими способами. Резервуары следует пропаривать приоткрытых люках. При пропарке резервуара внутри него должна поддерживаться температура не ниже 78 С. При пропаривании резервуара с металлическим понтоном верхнюю над понтоном) и нижнюю (под понтоном) части резервуара следует пропаривать самостоятельно. Резервуары с понтоном из синтетического материала не пропаривают. При использовании пара для размягчения осадка и флегматизации газового пространства следует закрыть люки и следить за работой дыхательной арматуры. Естественная вентиляция резервуара при концентрации паров в газовом объеме не более 2 гм должна производится только через верхние световые люки с установкой на них дефлекторов. Вскрытие люков-лазов первого пояса для естественной вентиляции допускается при концентрации паров нефти в резервуаре не более ПДВК (2,1 гм) Запрещается проводить вскрытие люков и дегазацию резервуара принудительную и естественную) при скорости ветра менее 1 мс. Применяемое при очистке оборудование должно отвечать следующим требованиям
– обеспечивать взрывозащещенность и искробезопасность;
– обеспечивать выполнение всех технологических операций с соблюдением технической и экологической безопасности процесса
– быть сертифицированным в соответствии с установленными правилами Моющие средства должны быть химически нейтральными к контактному материалу (металл, бетон, лакокрасочное покрытие) и иметь гигиенический сертификат. Химические реагенты различного спектра действия должны иметь гигиенический сертификат и заключение о его применимости на объектах транспорта нефти. В процессе очистки резервуаров проводится контроль концентрации углеводородов в газовом пространстве. Отходы, полученные в результате очистки резервуара и не подлежащие дальнейшему использованию на предприятиях, должны быть утилизированы или размещены в специально отведенных местах, согласованных с территориальными органами санэпидемнадзора и органами, уполномоченными в области охраны окружающей природной среды и экологической безопасности. Качество очистки резервуара контролируется
– измерением концентрации углеводородов в газовом пространстве резервуара (ПДК не более 300 мг/м
3
);
– визуально
– измерением предельно допустимой пожарной нагрузки в наиболее загрязненном месте (ПДНП не более 0,2 кг/м
2
для работы без доступа людей в резервуар и не более 0,1 кг/м
2
с доступом людей внутрь резервуара) для проведения огневых работ. Работы по зачистке и ремонту резервуаров и резервуарного оборудования проводятся только в дневное время. Запрещается проводить работы по зачистке вовремя грозы. Для приведения резервуаров в безопасное состояние перед проведением ремонтных работ с помощью дегазации необходимо обеспечить содержание паров нефти
– не более 0,3 гм при выполнении любых видов работ, связанных с пребыванием персонала внутри резервуара беззащитных средств
– не более 2,0 гм при выполнении любых видов работ с доступом персонала в защитных средствах дыхания внутрь резервуара. Техническое обслуживание и очистку резервуаров с плавающей крышей следует проводить после установки крыши на опорные стойки. К работам внутри резервуаров разрешается приступать, если концентрация газов не превышает предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а температура не превышает допустимые санитарные нормы.
Необходимо периодически, ноне реже чем через каждые 2 часа, осуществлять контроль за состоянием воздушной среды на месте проведения ремонтных (огневых) работа при обнаружении в воздухе паров нефти, концентрация которых превышает ПДК, начальник объекта, участка должен прекратить выполнение работ и принять меры по ликвидации очагов загазованности, а при концентрации 20 % от нижнего предела воспламенения вывести работников за пределы обвалования, известить руководителей объекта и принять меры к приведению рабочего места в соответствие с требованиями санитарных норм. Очистку и размывку внутренних стен резервуара рабочие должны выполнять в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗ ОД, спецодежде и спецобуви. Обувь рабочих не должна иметь стальных накладок и гвоздей. Поверх спецодежды следует надевать спасательный пояс с крестообразными лямками и прикрепленными к нему двумя прочными сигнальными веревками, свободные концы которых должны выходить наружу через ближайший нижний люки находится в руках у наблюдающего. У люка резервуара должны находится не менее двух человек, готовых в случае необходимости оказать помощь работающим в резервуаре. Для ЖБР на каждого работающего в резервуаре должно быть два наблюдающих. Они также должны быть в спецодежде и спецобуви и иметь при себе СИЗ ОД. При применении шлангового противогаза рабочие, находящиеся снаружи резервуара, должны следить затем, чтобы приемный шланг не имел изгибов и располагался в зоне чистого воздуха. Для этого конец шланга необходимо закрепить на заранее выбранном месте. Продолжительность пребывания в шланговом противогазе не должна превышать 30 минута последующий отдых на чистом воздухе должен быть не менее 15 минут. При работе внутри резервуара двух человек и более воздухозаборные шланги и спасательные веревки должны находится в диаметрально противоположных люках. При этом необходимо исключить взаимное перекрещивание и перегибание шлангов. Недалеко от очищаемого резервуара следует держать питьевую воду в плотно закрытом сосуде и аптечку с необходимыми медикаментами. Вовремя грозы приближаться к молниеотводами резервуарам ближе, чем нам запрещается.
Комплекс технических мероприятий по подготовке и проведению испытаний резервуаров Вертикальные стальные резервуары. При подготовке резервуара к испытанию проверяются его геометрическая форма и размеры, а также положение в плане и по высоте всех конструктивных элементов резервуара в объеме, предусмотренном в СНиП 3.03.01. выполняется нивелирование днища РВС с построением плана днища в горизонталях с целью определения соответствия уклона днища проектному и выявления деформируемых участков (хлопунов и вмятин. Отклонение не должно превышать величин, приведенных в СНиП 3.03.01. Перед испытанием резервуара с плавающей крышей или понтоном при положении крыши (понтона) на опорных стойках или кронштейнах проводят дополнительно следующие замеры a) фактического периметра плавающей крыши или понтона b) отклонений от вертикали направляющих стоек плавающей крыши или понтона c) отклонений от вертикали наружной стенки коробов плавающей крыши или понтона d) отклонений от горизонтали верхней кромки наружной стенки коробов плавающей крыши или понтона. Указанные отклонения не должны превышать допустимых величин, приведенных в СНиП 3.03.01. Контроль герметичности монтажных швов днища, плавающей крыши и ее коробов проводится вакуум-камерой путем смачивания контролируемого участка шва мыльным раствором, а при отрицательной температуре воздуха – раствором лакричного корня с хлористым натрием или кальцием. Разрежение в камере должно быть не менее 0,08 МПа. Появление пузырей указывает на наличие неплотностей. Герметичность сварного соединения днища с корпусом резервуара проверяют вакуум-камерой. Контролю просвечиванием подвергают все вертикальные стыковые соединения первого пояса и 50 % стыковых соединений второго и третьего поясов резервуаров на участках длинной 200 – 250 мм, преимущественно в местах пересечения этих соединений с горизонталями, а также все стыковые соединения в местах примыкания стенки к окрайкам днища. Гидравлическое испытание проводится для окончательной проверки прочности конструкций основания, прочности и плотности корпуса и днища резервуара и их возможных деформаций, работоспособности системы резервуар – технологическая обвязка с компенсирующими устройствами, а также с целью консолидации (уплотнения) грунтов естественного и искусственного оснований в период производства испытательных работ. Для обеспечения аварийного слива воды вовремя гидравлического испытания, в случае образования течи в днище или стенке резервуара, узел оперативного переключения задвижек системы трубопроводов для заполнения и опорожнения резервуара водой следует располагать за пределами обвалования. Подготовка резервуара к испытанию завершается комиссионной проверкой его внутреннего пространства, закрытием люков и составлением акта готовности резервуара к гидравлическим испытаниям. Испытание резервуара проводится наливом воды (гидравлическое испытание. Гидравлические испытания проводят при положительной температуре окружающего воздуха. При проведении гидравлических испытаний при отрицательной температуре разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают положительную температуру воды в резервуаре и исключают примерзание затвора к стенке резервуара, обмерзание понтона, плавающей крыши и стенки резервуара, замерзание воды в арматуре. Резервуар, должен быть залит водой до отметки определенной программой испытаний. Он испытывается на гидравлическое давление с выдержкой под нагрузкой (без избыточного давления
– до 20 тыс. м вкл. – ч
– свыше 20 тыс. м – ч. Испытание резервуара на прочность и устойчивость проводят при полном его заливе водой, избыточном давлении в газовом пространстве на
15 %, а в вакууме на 60 % больше проектной величины, если в проекте на резервуар ив проекте производства по его монтажу нет других указаний, а продолжительность нагрузки – 30 мин. Стационарная крыша резервуара испытывается на герметичность при полностью заполненном водой резервуаре давлением, превышающем проектное на 10 %. В процессе испытания герметичность сварных соединений проверяют путем нанесения мыльного или другого индикаторного раствора. Давление в газовом пространстве при всех видах испытаний создается либо непрерывным заполнением резервуара водой при закрытых люках и штуцерах, либо нагнетанием сжатого воздуха. Контроль движения в резервуаре осуществляется образным манометром, выведенным по отдельному трубопроводу за обвалование.
По мере заполнения резервуара водой необходимо наблюдать за состоянием конструкций резервуара, соблюдая меры безопасности определенные программой испытаний. При обнаружении течи из-под края днища, появлении мокрых пятен на поверхности отмостки, испытания необходимо прекратить, слить воду из резервуара. Установить причину течи и устранить дефект. При обнаружении трещин в швах поясов стенки испытание должно быть прекращено. Уровень воды необходимо понизить на один пояс и устранить дефект. Эти участки после устранения дефектов подлежат контролю физическими методами. Гидравлические испытания резервуара с плавающей крышей или понтоном проводят после монтажа уплотняющих затворов по периметру плавающей крыши и вокруг направляющих. При испытании тщательно проверяют движение и положение плавающей крыши и катучей лестницы, состояние и герметичность системы водоспуска, герметичность коробов и отсеков между коробами, плотность прилегания и плавность скольжения уплотняющих затворов, а также измеряют глубину погружения плавающей крыши через замерный люки в четырех диаметрально противоположных точках через кольцевой зазор. Для этого отжимают затвори измеряют расстояние от поверхности воды до верхней кромки наружного борта понтонного кольца. Погружение плавающей крыши должно быть равно проектному с отклонением не более чем на 10 %. Испытания системы водоспуска плавающей крыши проводятся дважды. При нижнем положении плавающей крыши (перед заполнением резервуара водой) испытание проводится путем заполнения дренажной системы водой и создания давления в ней 0,25 МПа. При этом сальниковые шарниры и клапан ливнеприемника или замещающее его запорное устройство должны быть герметичны. Второй раз система водоспуска испытывается в процессе испытания корпуса резервуара наливом воды. Для этого задвижка на выходе системы водоспуска должна быть постоянно открыта. Отсутствие воды в задвижке будет свидетельствовать о герметичности системы водоспуска. При опорожнении резервуара после гидравлического испытания производят зачистку неровностей швов внутренней поверхности стенки резервуара, замеряют зазоры между верхней кромкой наружной стенки коробов плавающей крыши и стенкой резервуара, между направляющими трубами и патрубками в крыше. После проведения гидравлических испытаний не допускается приварка к резервуару каких-либо деталей и конструкций, проведение других сварочных работ на резервуаре.
После гидравлического испытания и опорожнения резервуара необходимо проверить состояние внутреннего антикоррозионного покрытия визуальным осмотром и выборочным контролем соединения днища и первого пояса при помощи искровых дефектоскопов. Контролю приборами подлежат 5 % соединений днища и первого пояса стенки резервуара. Поврежденные участки защитного покрытия подлежат ремонту. Результаты проверки качества внутреннего антикоррозионного покрытия оформляются актом. Приемку резервуаров в эксплуатацию проводят после испытания резервуаров на герметичность и прочность с полностью установленным на нем оборудованием, внешнего осмотра и проверки соответствия резервуара представленной документации и требованиям проекта. Резервуар считается выдержавшим гидравлическое испытание, если
– в процессе испытания на поверхности стенки или по краям днища не появится течь, и уровень воды не будет снижаться ниже проектной отметки
– осадка днища резервуара по окрайке при незаполненном и заполненном резервуаре не превысит допустимых пределов, указанных в СНиП 3.03.01.
– плавающая крыша (понтон) плавно поднимется и опустится без рывков и заеданий, погружение плавающей крыши (понтона) не превысит более чем на 10 %.
Примечание.Увеличение погружения плавающей крыши вводу при испытании свидетельствует о том, что вес крыши больше проектного или сила трения между затвором и стенкой резервуара или между направляющей и патрубком чрезмерно велика, что может быть вызвано неправильной формой стенки резервуара или самой плавающей крыши, неправильным монтажом направляющих и затвора. Результаты гидравлического испытания оформляются актом. Мелкие дефекты (свищи, отпотины), обнаруженные при испытании, подлежат устранению после опорожнения резервуара. Приемка резервуаров оформляется актом. Для обеспечения эксплуатационной надежности резервуаров рекомендуется выполнять соответствующий геодезический контроль за осадкой оснований и фундаментов и деформацией отдельных конструктивных элементов резервуаров в процессе гидравлического испытания, дои после него. Геодезический контроль за деформацией оснований и фундаментов в процессе гидравлического испытания выполняет генподрядная организация с участием представителя заказчика или эксплуатирующей организации.
Геодезическому контролю подлежат
– окрайка днища
– фундаментное кольцо в точках, прилегающих к контролируемым точкам окраек днища
– днище резервуара после его опорожнения
– фундаменты опорных конструкций запорной арматуры приемо- раздаточных технологических трубопроводов
– фундамент шахтной лестницы
– трубопроводы системы пожаротушения (кроме вертикальных участков. Периодичность контрольных съемок деформаций окрайки днища, фундаментного кольца и фундаментов опорных конструкций запорной арматуры не реже 1 раза в сутки, остальных элементов – до заполнения и после слива воды из резервуара. Резервуары, построенные на свайном основании, необходимо прони- велировать по окрайкам днища дважды – дои после испытания. Точки нивелирования окраек днища и фундаментного кольца рекомендуется совмещать с вертикальными швами первого пояса стенки резервуара. Швы первого пояса стенки должны быть промаркированы несмываемой краской в направлении нарастания нумерации почасовой стрелке с исчислением от ой главной оси резервуара. Количество точек нивелирования определяется в зависимости от емкости резервуара
РВС 5 000 – 12 точек.
РВС 10 000 – 16 точек.
РВС 20 000 – 24 точек.
РВС 50 000 – 35 или 36 точек (в зависимости от длины листов стенки) Измерения вертикальных перемещений оснований резервуаров проводятся по III классу. Для проведения наблюдений используются оптические нивелиры типа НГ, НВ, НС и гидростатические шланговые нивелиры типа НШТ. Для контроля за осадкой резервуаров в период гидравлического испытания рекомендуется использовать также систему гидродинамического нивелирования СГДН – Д, которая предназначена для дистанционных измерений превышения отметок между контрольными точками при регулярных наблюдениях. Железобетонные резервуары. Проверка прочности конструкций, равномерности осадки, а также степени проницаемости стенок и днища резервуара проводится путем залива его водой при температуре окружающего воздухаплюс 5 Си выше.
Испытания проводятся после окончания всех строительно- монтажных работ, кроме оклеечной изоляции и обсыпки, выполняемых после испытания. После внешнего и внутреннего визуальных осмотров составляется акт о готовности резервуара к испытаниям, который подписывается представителями заказчика и генподрядчика (строительно-монтажной организации. До начала испытания на резервуаре необходимо смонтировать временную систему слива воды, состоящую из трубопровода и центробежного насоса. Перед испытаниями должны быть определены отметки следующих точек на покрытии резервуар в центре, над колонами и через каждые 12 – 15 м по краю покрытия над стенкой для ведения контроля за осадкой резервуара в процессе наполнения его водой. Перед заполнением необходимо провести осмотр всех конструкций снаружи и изнутри резервуара. При гидравлических испытаниях резервуарные задвижки должны быть плотно закрыты. Резервуар следует заполнять водой в два этапа. На первом этапе для проверки прочности и плотности днища резервуар заполнить водой на высоту ми выдержать под нагрузкой в течение трех суток. На втором этапе для проверки прочности резервуара в целом и определения степени проницаемости стенок и днища резервуар залить водой до проектной отметки. Продолжительность заполнения резервуара не должна превышать 5 суток. Оценку проницаемости корпуса и днища вести по величине потерь воды, рассчитываемой по изменению уровня воды в резервуаре в процессе испытания. Замер уровня при определении потерь воды проводить с помощью поплавков не менее чем в двух точках зеркала воды. В процессе заполнения и испытания резервуара необходимо через
8 – 12 часов контролировать осадку резервуара по ранее отнивелирован- ным точкам покрытия. При этом разность осадок не должна превышать следующих величин
– в цилиндрических резервуарах между центром и точками покрытия над стеной – 0,0006 R (R – радиус цилиндрического резервуарам, ноне более 25 мм
– между смежными колонами – 0,0008 L, ноне более 5 мм (L – расстояние между смежными колонами, мВ случае если разность осадок превышает указанные, необходимо прервать испытания и начать аварийный слив воды. Аварийный слив необходимо произвести и при появлении следующих дефектов трещин в стено- вых панелях, стыках стеновых панелей или покрытий резервуара течи в корпусе резервуара или шве сопряжения днища со стенкой, грозящих затоплением котлована интенсивного выхода воды у основания резервуара. Дефекты в виде трещин ликвидируют путем вырубки части бетона и заделки дефектного места шприц-бетоном (в опалубке. Резервуар считается выдержавшим испытание, если потеря воды на каждый м его смоченной поверхности за третьи сутки после заполнения до проектной отметки не превышает 3 дм, за шестые сутки – 1,5 дм, за девятые сутки – 1 дм, за пятнадцатые сутки – 0,7 дм. При гидроиспыта- нии не должно быть течи в контрольном колодце дренажной канализации. На наружных поверхностях залитого резервуара допускается только потемнение отдельных мест при наличии струйных утечек и подтеков воды на стене, даже если количественно потери воды не превышают норму, резервуар считается не выдержавшим испытание. Испытание покрытия на газонепроницаемость поводится после завершения следующих операций
– гидравлического испытания резервуара
– монтажа технологического оборудования и люков на кровле резервуара с использованием герметичных прокладок
– заполнения резервуара водой до проектной отметки
– заполнения покрытия (у резервуаров с водяным экраном) водой до проектной отметки не менее чем за сутки о начала испытаний, при этом не должно быть видимых течей через покрытие. На время испытания покрытия отключают дыхательные клапаны, но отставляют для работы гидравлические клапаны. При оснащении резервуаров дыхательными клапанами типа КДС –
1000, 1500, 3000 для создания герметичности “пригружается” тарелка давления. Испытание покрытия резервуара на газонепроницаемость проводится путем создания с помощью компрессора или вентилятора избыточного давления до 1765 Па. Давление в резервуаре измеряют образным водяным манометром, подсоединяемым к установленному на крыше светового люка штуцеру с запорным устройством.
После закачки воздуха в газовое пространство резервуара до давления мм вод. ст. проверяют герметичность сварных и фланцевых соединений оборудования и люков, расположенных на покрытии. Покрытие резервуара считается герметичным, если в течение одного часа давление в газовом пространстве понизится не более чем на 50 % от первоначального. Если потери воды и давления превышают нормы, то необходимо обнаружить и устранить вызывающие их дефекты, и повторно испытать резервуар. По результатам испытаний резервуара составляются акты.
1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 21
КПГ Клапан типа КПГ, состоит из корпуса 8 с соединительными фланцами, чашки 7 для размещения жидкости гидравлического затвора, верхнего корпуса 6 с патрубком для создания столба жидкости гидравлического затвора, экрана 5, предотвращающего выброс жидкости при работе клапана огневого предохранителя 4, крышки 3 для защиты от атмосферных осадков и трубки 2 для слива и налива жидкости. Клапан имеет шарнирный разъем, что позволяет легко осматривать его внутреннюю часть. Горизонтальное положение клапана выверяют по зеркалу жидкости в чашке с помощью шпилек 1. В отличие от клапанов типа КПС, работающих по принципу барбо- тажа, работа клапанов типа КПГ основана на принципе выброса жидкости гидравлического затвора. Это позволило увеличить их пропускную способность без значительного увеличения габаритных размеров, массы и объема жидкости гидравлического затвора.
+ т
+ q
r
(3.3) где з – максимальный расход газов з – максимальный расход нефтепродуктов при заполнении резервуара т – максимальный расход газа вследствие нагрева газового пространства от внешней среды т
=
β Т V
r
(3.4) где
β – коэффициент объемного расширения газа (β = 1/273 К Т – скорость нагревания газового пространства резервуара (Т =
= 0,0013 К/с);
V
r
– максимальный объем газового пространства (принимается равным объему резервуара. Подставив значения Т ив уравнение (3.3) получим т
= 4,76 т – расход газа вследствие нагрева газового пространства приза- качке более нагретого нефтепродукта т =
β [αF (н – T
r
) / c
⋅ RT
r
/ p
],
(3.5) где
α – коэффициент теплообмена
F – площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре ни соответственно температуре нефтепродукта, закачиваемого в резервуар, и температура газового пространства
R – удельная газовая постоянная р – давление в газовом пространстве резервуара q
r
– объем выделяющихся из нефти газов, определяемый по газовому фактору. При выкачке нефтепродукта из резервуара расход поступающего через клапан атмосферного воздуха (в мс) будет В = q
B
+ где q
B
– производительность выкачки нефтепродукта из резервуара
q
T
– дополнительный расход из-за возможного охлаждения газового пространства резервуара и частичной конденсации паров. Величину q
T
определяют по формуле (3.3). Наиболее интенсивно резервуар охлаждается вовремя ливня, поэтому для практических расчетов скорость охлаждения следует принимать
∆T8 – 10
-3
К/с. Подставив значение р ив, получим т
= 2,9·10
-5
⋅ г
(3.6) По большему значению Qs или Qa подбирают по каталогу клапан необходимого размера. Если требуемая пропускная способность не может быть удовлетворена одним клапаном, то подбирают несколько клапанов меньшего размера.
КД-2 На рис. 3.11 дана конструкция механического дыхательного клапана
КД-2 для вертикальных цилиндрических резервуаров, рассчитанных на давление 2000 Па, вакуум 250 Паи пропускную способность до 900 м
3
/ч воздуха. Обтекаемое очертание внутренних поверхностей корпуса 1 позволяет сократить гидравлические потери за счет более плавного изменения направления проходящего потока и уменьшения завихрения. Направляющие стержни 2 (по четыре на каждый клапан) предназначены для устранения перекоса тарелок клапанов. В нижней части корпуса предусмотрен фланец 9, с помощью которого клапан крепится на огневом предохранителе, установленном на штуцере резервуара. Корпус клапана сварной из алюминия, что исключает возможность образования воспламеняющихся соединений металла, а следовательно, и самовозгорание. Внутри корпуса клапана на одной вертикальной оси размещены нижняя тарелка давления 8 и верхняя тарелка вакуума 3, лежащие на седлах 5 и 7. Алюминиевые седла выполнены съемными. Откидная крышка 4, расположенная над тарелками клапана, обеспечивает свободный доступ к ним для осмотра, проверки и чистки.
6. Сообщение клапана с атмосферой осуществляется через сетку 10. Крепление крышки с корпусом клапана производится посредством рычага 11, шарнирно связанного с крышкой и корпусом, откидным болтом 13 и маховиком. Тарелки клапана покрыты маслобензостойкой и морозоустойчивой резиновой прокладкой 14. Благодаря выступу на поверхности алюминиевого седла возрастает удельное давление уплотнения и повышается герметичность клапана. Такое уплотнение затвора обладает еще и повышенной надежностью против примерзания. Это достигается применением фторопластовой оболочки 15 и фторопластовой трубки 16. Диски клапанных тарелок в нижней части имеют выступающий буртик, препятствующий стеканию конденсата на уплотнительную поверхность затвора Рис. 3.11. Дыхательный клапан для "атмосферных" резервуаров КД-2 (механический)
122
НДКМ Клапан типа НДКМ (рис. 3.12) состоит из соединительного патрубка
1 с седлом 2, тарелки 3 с мембраной 4, зажатой между фланцами нижнего корпуса 5 и верхнего корпуса 6, верхней мембраны 8 с дисками 9 и регулировочными грузами 10. Мембрана 8 закреплена в крышке 11, в которой имеются отверстия для сообщения камеры под крышкой с атмосферой посредством трубки 12. Диски 9 и тарелки 3 соединены цепочками 14. Меж- мембранная камера сообщается через импульсную трубку 15 с газовым пространством резервуара. Гибкая уплотняющая поверхность тарелки 3 выполнена из фторо- пластовой пленки. Для устранения колебаний затвора установлена пружина. В нижнем корпусе размещен кольцевой огневой предохранитель 16. Для удобства обслуживания клапан имеет боковой люк 7. Корпус клапана алюминиевый сварной. Мембрана изготовлена из бензостойкой прорезиненной ткани. Непримерзаемость тарелки к седлу обеспечивается за счет покрытия соприкасающихся поверхностей пленкой из фторопласта. Клапан рассчитан на давление 2000 Паи вакуум 400 Па (для железобетонных резервуаров допускается вакуум 1000 Па. Конструкция клапана предусматривает возможность широкого регулирования пределов его срабатывания. Срабатывание при вакууме регулируется изменением веса тарелки 3 при помощи сменных грузов (на рисунке не показаны, а срабатывание клапана при его работе на давление – изменением числа регулировочных грузов 10. Клапан работает следующим образом. При образовании вакуума в резервуаре в межмембранной камере клапана (под диском 9) также создается вакуум. Когда вес узла тарелки 3 будет меньше усилий, которые под действием атмосферного давления давят на нижнюю поверхность мембраны и на выступающую на седло поверхность тарелки, последняя поднимается, в результате чего газовое пространство сообщается с атмосферой. С увеличением расхода воздуха через клапан тарелка перемещается вверх без существенного увеличения вакуума в резервуаре. Если в резервуаре создается избыточное давление, то оно передается в мембранную камеру и прижимает тарелку к седлу с мембраной. Одновременно избыточное давление действует на верхнюю мембрану с грузом, и при некотором дополнительном давлении, определяемом весом грузов и дисков, мембрана с дисками перемещается вверх, натягивая цепочки. При достижении расчетного давления усилие от воздействия давления на мембрану 8 уравновесится суммарным усилием от воздействия давления на мембрану 4 и весом тарелки 3, дисков 9 и грузов 10, а при дальнейшем увеличении давления тарелка приподнимается.
ДКМ-150 Дыхательный клапан резервуаров высокого давления представляет собой более сложную конструкцию по сравнению с клапанами типов КД и
НДКМ. На рис. 3.13 представлена одна из конструкций клапана высокого давления ДКМ-150. Клапан мембранный с управляющим устройством – командоаппаратом работает следующим образом. Давление из газового пространства резервуара передается через командоаппарат в камеру под мембраной. Когда давление в резервуаре достигнет расчетной величины, на которую отрегулирован командоаппарат, мембрана с шариком перемещается вверх. В результате этого надмембранная камера сообщается с атмосферой, избыточное давление в ней падает, после этого тарелка поддав- лением, действующим снизу, открывается, сообщая газовое пространство резервуара с атмосферой. Давление срабатывания клапана определяется предварительным натяжением пружины командоаппарата, что позволяет осуществлять регулировку в пределах (0,01 – 0,007 МПа. При работе на вакуум шарик командоаппарата находится в нижнем положении. В надмембранной камере устанавливается вакуум, равный разрежению в газовом пространстве резервуара.
1 – мембрана 2 – крышка 3 – тарелка 4 – корпус 5 – седло клапана б – присоединительный патрубок 7 – защитный кожух 8 – патрубок 9 – огневой предохранитель
10 – седла командоаппарат; 12 – шток 13 – пружина 14 – корпус командоаппарата;
15 – шарик 16 – соединяющая трубка Рис. 3.14. Дыхательный клапан КДС-1500 1 – тарелка давления 2 – седла давления 3 – крышка 4 – корпус 5 – седло вакуума
6 – тарелка вакуума 7 – кожух 8 – кассета огневого предохранителя 9 – фланец крепежный диск-отражатель.
125
2.4. Системы защиты резервуаров и их обслуживание Молниезащита Резервуарные парки или отдельно стоящие резервуары для товарной нефти должны быть защищены от прямых ударов молний, электростатической и электромагнитной индукции, заноса высоких потенциалов устройствами молниезащиты, выполненными в соответствии с требованиями действующей НТД. Устройства молниезащиты должны быть приняты и введены в эксплуатацию до начала заполнения резервуара нефтью. При этом оформляется и передается заказчику исполнительная документация. Для резервуарных парков при общей вместимости группы резервуаров более 100 тыс. м защиту от прямых ударов молнии следует, как правило, выполнять отдельно стоящими молниеотводами. В качестве защиты резервуаров от прямых ударов молнии необходимо применять искусственные заземлители, проложенные в земле и размещенные не реже чем через 50 м по периметру основания резервуара, к которым должен быть присоединен корпус резервуара (число присоединенных не менее двух в диаметрально противоположных точках. На резервуарах РВСП и РВСПК для защиты от электростатической индукции необходимо устанавливать не менее двух гибких стальных перемычек между плавающей крышей или понтоном и корпусом резервуара. Зашита от заноса высокого потенциала по подземными наземным коммуникациям осуществляется присоединением их на вводе в резервуар к заземлителям. Ввод линий электропередачи, сетей сигнализации должен осуществляться только кабелями длиной не менее 50 мс металлической броней или оболочкой или кабелями, проложенными в металлических трубках и коробах. Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали любой марки сечением не менее 100 мм и длинной не менее 200 мм и защищены от коррозии оцинкованием, лужением или окраской. Тросовые молниеприемники должны быть выполнены из стальных многопроволоч- ных канатов сечением не менее 35 мм
2
Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполнятся сваркой или болтовыми соединениями с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом. При наличии стержневых и тросовых молниеотводов каждый токо- отвод присоединяется к искусственному заземлителю, состоящему из хи более вертикальных электродов длинной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 м. Токоотводы и заземлители выбираются в соответствии с требованиями действующей НТД.
1 разв год перед началом грозового сезона. Проверке подлежат целостность и защищенность от коррозии доступных обзору частей молниеприемников, токоотводов и контактов между ними, а также значение сопротивления току промышленной частоты заземлителей отдельно стоящих молниеотводов. Это значение не должно превышать результаты соответствующих замеров на стадии приемки более чем в пять раз. При превышении сопротивления заземлений более чем пять раз по сравнению с замерами в период приемки заземление подлежит ревизии (и ремонту, при необходимости. Цель ревизии состоит в следующем
– выявить элементы, требующие замены или усиления из-за механических повреждений
– проверить надежность электрической связи между токоведущими элементами (мест сварки и болтовых соединений
– определить степень разрушения коррозией отдельных элементов молниезащиты и принять меры по восстановлению антикоррозионной защиты и усилению элементов, поврежденных коррозией. На основании ревизий определяется необходимый объем ремонтных работ по системе молниезащиты, которые должны быть закончены к началу грозового периода года. Мелкие текущие ремонты устройств молниезащиты можно проводить вовремя грозового периода года, капитальные ремонты – только в негрозовой период. Результаты ревизий молниезащитных устройств, проверочных испытаний заземляющих устройств, проведенных ремонтов необходимо заносить в журнал эксплуатации молниезащиты и устройств защиты от статического электричества. Лица, проводящие ревизию молниезащиты, должны составлять акт осмотра и проверки с указанием обнаруженных дефектов. Ответственность за исправное состояние молниезащиты несет служба главного энергетика.
– наружная поверхность корпуса, крыш стальных резервуаров и оборудования, установленного на них, а также наземные участки трубопроводов всех назначений – защитными антикоррозионными лакокрасочными покрытиями
– наружная поверхность днища стальных резервуаров, подземные участки трубопроводов различного назначения – защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (станциями катодной защиты –
СКЗ и протекторами
– внутренняя поверхность днища, поверхность первого пояса корпуса стальных резервуаров, внутрирезервуарная обвязка системы размыва донных осадков – лакокрасочными и комбинированными покрытиями, установкой протекторов
– внутренняя поверхность РВС (крыша, верхние пояса корпуса) – лакокрасочными и комбинированными покрытиями
– поверхность ЖБР – применением оклеечных материалов, пропиткой или покраской конструкции, использованием герметиков
– арматура, приемораздаточные патрубки, донные клапаны, световые и лазовые люки и другое металлическое оборудование ЖБР – применением лакокрасочных, металлических (цинковых и алюминиевых, комбинированных по металлизационному слою) покрытий, средств электро- химзашиты. Оборудование, изделия и материалы, применяемые при монтаже электрохимической защиты, должны соответствовать спецификации проекта ЭХЗ, государственным стандартам или техническим условиями иметь соответствующие сертификаты, технические паспорта. Средства и установки электрохимзащиты должны быть поставлены комплектно в соответствии со спецификацией, указанной в проекте, и сопровождены документами, удостоверяющими соответствие указанных средств и установок их техническим условиям.
– контроль эффективности протекторной защиты
– замену изношенных протекторов. Контроль работы протекторной защиты наружной поверхности днища резервуара от почвенной коррозии необходимо проводить с помощью следующих электрических измерений
– распределения потенциала “резервуар-грунт”;
– омического сопротивления цепи протекторных установок
– силы тока протекторных установок. Контроль работы протекторов, устанавливаемых на внутренней поверхности резервуара, заключается в периодических измерениях силы тока контрольных протекторов. Эффективность протекторной защиты проверяется измерением разности потенциалов “резервуар-электролит” и силы тока вцепи “протек-
тор-резервуар”. Разность потенциалов “резервуар-электролит” (днище – подтоварная вода) следует измерять предназначенными для подобных измерений приборами с помощью специального медносульфатного электрода сравнения.
– обеспечения надежной эксплуатации резервуаров
– освобождения от пирофорных отложений, высоковязких остатков с наличием минеральных загрязнений, ржавчины и воды
– полного обследования и производства ремонта. На очистку резервуара составляется проект производства работ, который должен содержать следующие разделы
– подготовка резервуара к проведению работ
– проведение очистки
– безопасность проведения работ
– пожарная безопасность
– схема размещения оборудования, используемого при очистке. Проект утверждается главным инженером филиала предприятия и согласовывается пожарной охраной объекта. Перед выполнением работ внутри резервуара все связанные с ним трубопроводы должны быть отключены закрытием задвижек и установкой заглушек с хвостовиком. Место и время установки заглушек должны быть записаны в вахтовом журнале. Для проведения работ по очистке оформляется акт и наряд-допуск на проведение газоопасных (ремонтных) работ.
– откачку нефти и размыв донных отложений системами в соответствии с инструкцией по их эксплуатации
– откачку до минимально возможного уровня
– подготовку донного осадка к откачке из резервуара, контроль качества продута и откачку его в соответствии с ППР;
– дегазацию резервуаров до значений ПДВК при соблюдении предельного уровня загазованности каре резервуара не более 20 % НКПР;
– очистку резервуара в соответствии с ППР;
– дегазацию резервуара до значений ПДК
– контроль качества очистки
– утилизацию осадка. Дегазация резервуара может осуществляться с помощью принудительной вентиляции, пропарки или другими способами. Резервуары следует пропаривать приоткрытых люках. При пропарке резервуара внутри него должна поддерживаться температура не ниже 78 С. При пропаривании резервуара с металлическим понтоном верхнюю над понтоном) и нижнюю (под понтоном) части резервуара следует пропаривать самостоятельно. Резервуары с понтоном из синтетического материала не пропаривают. При использовании пара для размягчения осадка и флегматизации газового пространства следует закрыть люки и следить за работой дыхательной арматуры. Естественная вентиляция резервуара при концентрации паров в газовом объеме не более 2 гм должна производится только через верхние световые люки с установкой на них дефлекторов. Вскрытие люков-лазов первого пояса для естественной вентиляции допускается при концентрации паров нефти в резервуаре не более ПДВК (2,1 гм) Запрещается проводить вскрытие люков и дегазацию резервуара принудительную и естественную) при скорости ветра менее 1 мс. Применяемое при очистке оборудование должно отвечать следующим требованиям
– обеспечивать взрывозащещенность и искробезопасность;
– обеспечивать выполнение всех технологических операций с соблюдением технической и экологической безопасности процесса
– быть сертифицированным в соответствии с установленными правилами Моющие средства должны быть химически нейтральными к контактному материалу (металл, бетон, лакокрасочное покрытие) и иметь гигиенический сертификат. Химические реагенты различного спектра действия должны иметь гигиенический сертификат и заключение о его применимости на объектах транспорта нефти. В процессе очистки резервуаров проводится контроль концентрации углеводородов в газовом пространстве. Отходы, полученные в результате очистки резервуара и не подлежащие дальнейшему использованию на предприятиях, должны быть утилизированы или размещены в специально отведенных местах, согласованных с территориальными органами санэпидемнадзора и органами, уполномоченными в области охраны окружающей природной среды и экологической безопасности. Качество очистки резервуара контролируется
– измерением концентрации углеводородов в газовом пространстве резервуара (ПДК не более 300 мг/м
3
);
– визуально
– измерением предельно допустимой пожарной нагрузки в наиболее загрязненном месте (ПДНП не более 0,2 кг/м
2
для работы без доступа людей в резервуар и не более 0,1 кг/м
2
с доступом людей внутрь резервуара) для проведения огневых работ. Работы по зачистке и ремонту резервуаров и резервуарного оборудования проводятся только в дневное время. Запрещается проводить работы по зачистке вовремя грозы. Для приведения резервуаров в безопасное состояние перед проведением ремонтных работ с помощью дегазации необходимо обеспечить содержание паров нефти
– не более 0,3 гм при выполнении любых видов работ, связанных с пребыванием персонала внутри резервуара беззащитных средств
– не более 2,0 гм при выполнении любых видов работ с доступом персонала в защитных средствах дыхания внутрь резервуара. Техническое обслуживание и очистку резервуаров с плавающей крышей следует проводить после установки крыши на опорные стойки. К работам внутри резервуаров разрешается приступать, если концентрация газов не превышает предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а температура не превышает допустимые санитарные нормы.
– до 20 тыс. м вкл. – ч
– свыше 20 тыс. м – ч. Испытание резервуара на прочность и устойчивость проводят при полном его заливе водой, избыточном давлении в газовом пространстве на
15 %, а в вакууме на 60 % больше проектной величины, если в проекте на резервуар ив проекте производства по его монтажу нет других указаний, а продолжительность нагрузки – 30 мин. Стационарная крыша резервуара испытывается на герметичность при полностью заполненном водой резервуаре давлением, превышающем проектное на 10 %. В процессе испытания герметичность сварных соединений проверяют путем нанесения мыльного или другого индикаторного раствора. Давление в газовом пространстве при всех видах испытаний создается либо непрерывным заполнением резервуара водой при закрытых люках и штуцерах, либо нагнетанием сжатого воздуха. Контроль движения в резервуаре осуществляется образным манометром, выведенным по отдельному трубопроводу за обвалование.
– в процессе испытания на поверхности стенки или по краям днища не появится течь, и уровень воды не будет снижаться ниже проектной отметки
– осадка днища резервуара по окрайке при незаполненном и заполненном резервуаре не превысит допустимых пределов, указанных в СНиП 3.03.01.
– плавающая крыша (понтон) плавно поднимется и опустится без рывков и заеданий, погружение плавающей крыши (понтона) не превысит более чем на 10 %.
Примечание.Увеличение погружения плавающей крыши вводу при испытании свидетельствует о том, что вес крыши больше проектного или сила трения между затвором и стенкой резервуара или между направляющей и патрубком чрезмерно велика, что может быть вызвано неправильной формой стенки резервуара или самой плавающей крыши, неправильным монтажом направляющих и затвора. Результаты гидравлического испытания оформляются актом. Мелкие дефекты (свищи, отпотины), обнаруженные при испытании, подлежат устранению после опорожнения резервуара. Приемка резервуаров оформляется актом. Для обеспечения эксплуатационной надежности резервуаров рекомендуется выполнять соответствующий геодезический контроль за осадкой оснований и фундаментов и деформацией отдельных конструктивных элементов резервуаров в процессе гидравлического испытания, дои после него. Геодезический контроль за деформацией оснований и фундаментов в процессе гидравлического испытания выполняет генподрядная организация с участием представителя заказчика или эксплуатирующей организации.
– окрайка днища
– фундаментное кольцо в точках, прилегающих к контролируемым точкам окраек днища
– днище резервуара после его опорожнения
– фундаменты опорных конструкций запорной арматуры приемо- раздаточных технологических трубопроводов
– фундамент шахтной лестницы
– трубопроводы системы пожаротушения (кроме вертикальных участков. Периодичность контрольных съемок деформаций окрайки днища, фундаментного кольца и фундаментов опорных конструкций запорной арматуры не реже 1 раза в сутки, остальных элементов – до заполнения и после слива воды из резервуара. Резервуары, построенные на свайном основании, необходимо прони- велировать по окрайкам днища дважды – дои после испытания. Точки нивелирования окраек днища и фундаментного кольца рекомендуется совмещать с вертикальными швами первого пояса стенки резервуара. Швы первого пояса стенки должны быть промаркированы несмываемой краской в направлении нарастания нумерации почасовой стрелке с исчислением от ой главной оси резервуара. Количество точек нивелирования определяется в зависимости от емкости резервуара
РВС 5 000 – 12 точек.
РВС 10 000 – 16 точек.
РВС 20 000 – 24 точек.
РВС 50 000 – 35 или 36 точек (в зависимости от длины листов стенки) Измерения вертикальных перемещений оснований резервуаров проводятся по III классу. Для проведения наблюдений используются оптические нивелиры типа НГ, НВ, НС и гидростатические шланговые нивелиры типа НШТ. Для контроля за осадкой резервуаров в период гидравлического испытания рекомендуется использовать также систему гидродинамического нивелирования СГДН – Д, которая предназначена для дистанционных измерений превышения отметок между контрольными точками при регулярных наблюдениях. Железобетонные резервуары. Проверка прочности конструкций, равномерности осадки, а также степени проницаемости стенок и днища резервуара проводится путем залива его водой при температуре окружающего воздухаплюс 5 Си выше.
8 – 12 часов контролировать осадку резервуара по ранее отнивелирован- ным точкам покрытия. При этом разность осадок не должна превышать следующих величин
– в цилиндрических резервуарах между центром и точками покрытия над стеной – 0,0006 R (R – радиус цилиндрического резервуарам, ноне более 25 мм
– между смежными колонами – 0,0008 L, ноне более 5 мм (L – расстояние между смежными колонами, мВ случае если разность осадок превышает указанные, необходимо прервать испытания и начать аварийный слив воды. Аварийный слив необходимо произвести и при появлении следующих дефектов трещин в стено- вых панелях, стыках стеновых панелей или покрытий резервуара течи в корпусе резервуара или шве сопряжения днища со стенкой, грозящих затоплением котлована интенсивного выхода воды у основания резервуара. Дефекты в виде трещин ликвидируют путем вырубки части бетона и заделки дефектного места шприц-бетоном (в опалубке. Резервуар считается выдержавшим испытание, если потеря воды на каждый м его смоченной поверхности за третьи сутки после заполнения до проектной отметки не превышает 3 дм, за шестые сутки – 1,5 дм, за девятые сутки – 1 дм, за пятнадцатые сутки – 0,7 дм. При гидроиспыта- нии не должно быть течи в контрольном колодце дренажной канализации. На наружных поверхностях залитого резервуара допускается только потемнение отдельных мест при наличии струйных утечек и подтеков воды на стене, даже если количественно потери воды не превышают норму, резервуар считается не выдержавшим испытание. Испытание покрытия на газонепроницаемость поводится после завершения следующих операций
– гидравлического испытания резервуара
– монтажа технологического оборудования и люков на кровле резервуара с использованием герметичных прокладок
– заполнения резервуара водой до проектной отметки
– заполнения покрытия (у резервуаров с водяным экраном) водой до проектной отметки не менее чем за сутки о начала испытаний, при этом не должно быть видимых течей через покрытие. На время испытания покрытия отключают дыхательные клапаны, но отставляют для работы гидравлические клапаны. При оснащении резервуаров дыхательными клапанами типа КДС –
1000, 1500, 3000 для создания герметичности “пригружается” тарелка давления. Испытание покрытия резервуара на газонепроницаемость проводится путем создания с помощью компрессора или вентилятора избыточного давления до 1765 Па. Давление в резервуаре измеряют образным водяным манометром, подсоединяемым к установленному на крыше светового люка штуцеру с запорным устройством.
1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 21
3. Материалы, использованные в процессе обучения и контроля
3.1. Материалы к лекциям План лекций. Лекция 1
– организация эксплуатации резервуаров и резервуарных парков
– резервуарные парки НПС;
– приемка резервуаров в эксплуатацию
– технологическая карта
– режим эксплуатации резервуаров. Лекция 2
– оборудование резервуаров
– оборудование стальных резервуаров
– расчет гидравлического клапана
– устройство и принцип действия предохранительных клапанов
– подбор дыхательных клапанов для стальных резервуаров
– устройство и принцип действия дыхательных клапанов. Лекция 3
– молниезащита
– система защиты резервуаров от коррозии
– очистка резервуара
– комплекс технических мероприятий по подготовке и проведению испытаний резервуаров.
3.2. Задания для практических занятий Потери нефтепродукта от большого дыхания Большие дыхания – потери нефтепродукта и нефти от испарения при заполнении резервуара.
Потери нефтепродукта от большого дыхания рассчитываются по формуле В.И. Черникина:
2 1
2 у зак
б д
н
г
у
у зак
Р
Р
Р
G
V
V
Р
Р
Р
⎡
⎤
⎛
⎞
−
=
−
⋅
ρ
⎢
⎥
⎜
⎟
⎜
⎟
−
⎢
⎥
⎝
⎠
⎣
⎦
(3.7) где н объем закачиваемого в резервуар нефтепродукта г объем газового пространства (ГП) резервуара перед закачкой нефтепродукта Р абсолютное давление ГП в конце закачки Р
=
Р
а
+
Р
КД
; Р – абсолютное давление ГП вначале закачки
Р
1
=Р
а
– Р
КД
– если закачка начинается ночью
Р
1
=Р
а
– если днем
Р
а
– атмосферное давление
Р
КВ
, Р
КД
установки клапанов соответственно вакуума и давления у
– плотность паров нефтепродукта
Г
у
у
Г
Р М
RТ
ρ =
, (3.8) где Р
Г
, Т
Г
– абсолютное давление и температура в ГП;
R – универсальная газовая постоянная,
8314
R
=
Дж/(кмоль·К);
М
у
– молярная масса паров нефтепродуктов, кг/кмоль:
– для бензинов
М
у
= 60,9 – 0,306Т
НК
+ 0,001
Т
2
НК
(3.9)
– для нефти
М
у
= 0,0043 (Т
НК
– 61)
1,7
(3.10)
Т
НК
– температура начала кипения нефтепродукта (нефти, К
Р
у.зак
– среднее расчетное парциальное давление паров нефтепродукта в процессе заполнения резервуара у зак
зак ср
Р
С
Р
=
⋅
; (3.11)
С
зак.ср
– средняя концентрация углеводородов в ПВС, вытесняемой из резервуара при его заполнении. Величина
С
зак.ср
определяется с учетом донасыщения ГП входе операций, предшествующих заполнению. Независимо от вида технологической операции (опорожнение, простой или заполнение резервуара) концентрация углеводородов в его ГП находится методом последовательных приближений последующему алгоритму
1) задают среднюю (за операцию) концентрацию С
ср углеводородов в ГП;
2) вычисляют кинематическую вязкость паровоздушной смеси
ν и коэффициент диффузии паров нефтепродукта М при этой концентрации и средней температуре процесса Т
2 1
2 у зак
б д
н
г
у
у зак
Р
Р
Р
G
V
V
Р
Р
Р
⎡
⎤
⎛
⎞
−
=
−
⋅
ρ
⎢
⎥
⎜
⎟
⎜
⎟
−
⎢
⎥
⎝
⎠
⎣
⎦
(3.7) где н объем закачиваемого в резервуар нефтепродукта г объем газового пространства (ГП) резервуара перед закачкой нефтепродукта Р абсолютное давление ГП в конце закачки Р
=
Р
а
+
Р
КД
; Р – абсолютное давление ГП вначале закачки
Р
1
=Р
а
– Р
КД
– если закачка начинается ночью
Р
1
=Р
а
– если днем
Р
а
– атмосферное давление
Р
КВ
, Р
КД
установки клапанов соответственно вакуума и давления у
– плотность паров нефтепродукта
Г
у
у
Г
Р М
RТ
ρ =
, (3.8) где Р
Г
, Т
Г
– абсолютное давление и температура в ГП;
R – универсальная газовая постоянная,
8314
R
=
Дж/(кмоль·К);
М
у
– молярная масса паров нефтепродуктов, кг/кмоль:
– для бензинов
М
у
= 60,9 – 0,306Т
НК
+ 0,001
Т
2
НК
(3.9)
– для нефти
М
у
= 0,0043 (Т
НК
– 61)
1,7
(3.10)
Т
НК
– температура начала кипения нефтепродукта (нефти, К
Р
у.зак
– среднее расчетное парциальное давление паров нефтепродукта в процессе заполнения резервуара у зак
зак ср
Р
С
Р
=
⋅
; (3.11)
С
зак.ср
– средняя концентрация углеводородов в ПВС, вытесняемой из резервуара при его заполнении. Величина
С
зак.ср
определяется с учетом донасыщения ГП входе операций, предшествующих заполнению. Независимо от вида технологической операции (опорожнение, простой или заполнение резервуара) концентрация углеводородов в его ГП находится методом последовательных приближений последующему алгоритму
1) задают среднюю (за операцию) концентрацию С
ср углеводородов в ГП;
2) вычисляют кинематическую вязкость паровоздушной смеси
ν и коэффициент диффузии паров нефтепродукта М при этой концентрации и средней температуре процесса Т
142 3) вычисляют полный поток массы
J и общую массу у испаряющегося нефтепродукта
4) находят массовую Си объемную С концентрации углеводородов в ГП к концу рассматриваемой технологической операции, а затем и расчетное значение средней объемной концентрации углеводородов в ГП в течение данной операции
С
ср.расч
Необходимо добиться равенства величин
С
ср
и
С
ср.расч
Основные параметры паровоздушной смеси и паров нефтепродукта вычисляются по формулам молярная масса ПВС (кг/кмоль)
М
ПВС
=
М
у
·
С
ср
+
М
в
·
(
1 –
С
ср
)
;
(3.12) плотность ПВС (кг/м
3
) – по формуле (3.8), в которую вместо М
у надо подставить М
ПВС
, или как аддивную величину
(
)
1
ПВС
у
ср
в
ср
С
С
ρ
= ρ ⋅
+ ρ ⋅ −
; кинематическая вязкость ПВС (мс)
6 10 1
0,1 14,1 0,0225 3,61
ПВС
ср
С
Т
Т
−
ν
=
+
⋅ −
−
; (3.13) коэффициент диффузии паров (м
2
/ч)
М
м
м
D
а
в Т (3.14) концентрация насыщенных паров (доли) ГС (3.15) где МВ – молярная масса воздуха, М
в
= 29 кг/кмоль;
а
м
,
в
м
– эмпирические коэффициенты (табл. 3.7) Таблица 3.7 Значения коэффициентов а
м
, в
м
Углеводородная жидкость
а
м
, м
2
/ч мм 2(чград) Авиационные бензины
–0,0965 0,000435 Автомобильные бензины
–0,1170 0,000503 Нефти Башкирии
–0,0587 0,000251 Нефть арланская
–0,0476 0,000200 Нефти Западной Сибири
–0,0111 0,000139 Нефти Татарии
–0,0171 0,000139 Р – давление насыщенных паров нефтепродукта при рассматриваемых температуре и соотношении фаз
(311
)
1.22
( /
)
b
T
s
R
n
ж
Р
P e
F V V
−
−
=
⋅
⋅
⋅
(3.16)
143
P
R
– давление насыщенных паров нефтепродукта по Рейду (T
R
= 311 K; соотношение паровой и жидкой фаз = 4);
b
s
– эмпирический коэффициент (табл. 3.8);
F (п / ж) – поправка, учитывающая влияние соотношение фаз на давление насыщения (табл. 3.8) Таблица 3.8 Рекомендуемые величины b
s
и F (п / ж) Выражение для расчета F (п / ж) Углеводородная жидкость
b
s
, К при (п / ж
≤ 4 при (п / ж) > 4 Авиационный бензин
0,0325 1,38 – 0,25 (п
/ ж 0,81 + 0,486 (п
/ ж – 0,68 Автомобильный бензин
0,0340 1,41 – 0,25 (п
/ ж 1,15 – 0,063 (п
/ ж Нефть
0,0250 1,70 – 0,35 (п
/ ж 1,70 – 0,35 (п
/ ж Давление насыщенных паров по Рейду для автобензинов не должно превышать для Б – 45 400 Па для Б и Б – 48 000 Па для летних автобензинов А, А, Аи, Аи максимально возможная величина P
R
– 6 700 Па для зимних – не более 93 300 Па летние автобензины Аи Аи -92 имеют P
R
≤
80 000 Па
–
нефтей P
R
≤
66 700 Па. При отсутствии данных о величине P
R рекомендуется принимать величину равной для автобензинов – 57 000 Па, для авиабензинов – 65 000 Па, для нефтей – 25 000…45 000 Па (обратно пропорционально их плотности. Интенсивность процесса испарения нефтепродуктов в резервуарах характеризуется величиной полного потока массы испаряющегося вещества, которое показывает, сколько килограммов нефтепродукта испаряется с единицы его поверхности в единицу времени. Этот процесс пока изучен только для автобензинов. Для расчета величины J используются следующие критериальные уравнения, справедливые для резервуаров типа РВС: при неподвижном хранении бензина
3 0,403 0.0932 2,17 пр ∆π
⋅
; (3.17)
при опорожнении резервуаров
(
)
3 0.197 0,569 1 7,45 10
Re
от
пр
ср
Kt
Kt
Sc
−
=
⋅ +
⋅
⋅
⋅
; (3.18)
– при заполнении резервуаров
(
)
0.087 1.327 0.655.
1 1,34
Re
зак
пр
Kt
Kt
Sc
Dp
Fr
−
⎡
⎤
=
⋅ +
⋅
⋅
⋅
⋅
⎣
⎦
, (3.19) где Kt – безразмерный критерий подобия, характеризующий интенсивность испарения бензинов
2
пвс
пвс
б
пвс
м
у
в
М
Т
J
Kt
D
g М Т (3.20)
Т
в
, Т
б
– абсолютные температуры соответственно воздуха и бензина
∆π – модуль движущей силы процесса испарения
1
s
ср
s
С
С
С
−
∆π =
−
; (3.21) где Sc – число Шмидта;
Re – среднее число Рейнольдса, характеризующее скорость омывания поверхности бензина воздухом при опорожнении резервуаров
Fe·Re – параметр подобия, характеризующий интенсивность перемешивания бензина в резервуаре при его заполнении. Величины Sc, Re
ср
и Fe·Re рассчитываются последующим зависимостям
3
;Re
0,788
;
Re
пвс
э
х
ср
к
м
пвс
пвс
Ud
W
Sc
N Fr
D
g
ν
=
=
⋅
⋅
=
ν
ν
, (3.22) где U – средняя скорость струи воздуха у поверхности откачиваемого нефтепродукта
0 14.4
/ 3.56
r
H
U
U
r
⎛
⎞
≈
⋅
+
⎜
⎟
⎝
⎠
; (3.23) где U
0
– начальная скорость струи воздуха у поверхности откачиваемого нефтепродукта
(
)
2 0
/
от
к
U
Q
r
N
=
π ⋅
; (3.24)
r – радиус монтажного патрубка от – расход откачки нефтепродукта к
– число дыхательных клапанов, установленных на резервуаре э – диаметр круга, эквивалентного площади поверхности бензина, омываемого струей воздуха при входе в резервуар э (3.25)
(
)
3 0.197 0,569 1 7,45 10
Re
от
пр
ср
Kt
Kt
Sc
−
=
⋅ +
⋅
⋅
⋅
; (3.18)
– при заполнении резервуаров
(
)
0.087 1.327 0.655.
1 1,34
Re
зак
пр
Kt
Kt
Sc
Dp
Fr
−
⎡
⎤
=
⋅ +
⋅
⋅
⋅
⋅
⎣
⎦
, (3.19) где Kt – безразмерный критерий подобия, характеризующий интенсивность испарения бензинов
2
пвс
пвс
б
пвс
м
у
в
М
Т
J
Kt
D
g М Т (3.20)
Т
в
, Т
б
– абсолютные температуры соответственно воздуха и бензина
∆π – модуль движущей силы процесса испарения
1
s
ср
s
С
С
С
−
∆π =
−
; (3.21) где Sc – число Шмидта;
Re – среднее число Рейнольдса, характеризующее скорость омывания поверхности бензина воздухом при опорожнении резервуаров
Fe·Re – параметр подобия, характеризующий интенсивность перемешивания бензина в резервуаре при его заполнении. Величины Sc, Re
ср
и Fe·Re рассчитываются последующим зависимостям
3
;Re
0,788
;
Re
пвс
э
х
ср
к
м
пвс
пвс
Ud
W
Sc
N Fr
D
g
ν
=
=
⋅
⋅
=
ν
ν
, (3.22) где U – средняя скорость струи воздуха у поверхности откачиваемого нефтепродукта
0 14.4
/ 3.56
r
H
U
U
r
⎛
⎞
≈
⋅
+
⎜
⎟
⎝
⎠
; (3.23) где U
0
– начальная скорость струи воздуха у поверхности откачиваемого нефтепродукта
(
)
2 0
/
от
к
U
Q
r
N
=
π ⋅
; (3.24)
r – радиус монтажного патрубка от – расход откачки нефтепродукта к
– число дыхательных клапанов, установленных на резервуаре э – диаметр круга, эквивалентного площади поверхности бензина, омываемого струей воздуха при входе в резервуар э (3.25)
145
Н
г
– средняя высота ГП за время опорожнения
W
x
– характерная скорость перемешивания нефтепродукта в резервуаре при закачке бензина
2 1
4
зак
х
р
б
зак
W
W
D H
V
=
π
⋅
+
, (3.26) зак – скорость бензина кинематической вязкостью
ν в приемном патрубке резервуара зак – часовой объем закачки бензина в резервуар
D
p
, б – соответственно диаметр резервуара и средний уровень бензина в нем в процессе заполнения. Массовая концентрация углеводородов Св ГП резервуара к моменту окончания различных технологических операций вычисляется по формулам
– при неподвижном хранении нефтепродукта (простое резервуара)
0
уо
у пр
хр
пвс
у пр
m
m
С
m
m
+ ∆
=
+ ∆
; (3.27)
– при опорожнении резервуара
0
уо
у от
от
пвс
у от
в
m
m
С
m
m
m
+ ∆
=
+ ∆
+ ∆
; (3.28)
– при заполнении резервуара
0
уо
у зак
пвс
ср зак
зак
пвс
у зак
пвс
m
m
m
C
С
m
m
m
+ ∆
− ∆
⋅
=
+ ∆
− ∆
, (3.29) где m
уо
, m
пвс0
– масса соответственно углеводородов и ПВС в ГП резервуара вначале технологической операции у – масса углеводородов, испарившихся в газовое пространство за время технологической операции
τ
у
р
m
J F
∆
= ⋅
⋅ τ ; (3.30)
Fp
– площадь зеркала бензина в резервуаре в – масса подсасываемого в резервуар воздуха
в
в
от
от
m
Q
∆
≅ ρ ⋅
⋅ τ
; (3.31)
пвс
m
∆
– масса ПВС, вытесненной из ГП резервуара при его заполнении
пвс
пвс
н
m
V
≅ ρ
⋅
; (3.32)
ср зак
С
– средняя массовая концентрация углеводородов в ГП в процессе заполнения резервуара.
Для пересчета объемной концентрации углеводородов в массовую и наоборот, следует пользоваться формулами
;
у
пвс
пвс
у
M
М
С СМ (а) или, с учетом формулы (3.12)
(
)
(
)
;
1 СМ iiCiiСiiCiiС М C M
⋅
=
=
+ ⋅
−
− ⋅
−
, (3.33) где М – отношение молярной массы паров нефтепродукта к молярной массе воздуха,
/
у
в
М
М
М
=
Для приближенной оценки потерь от больших дыханий” можно воспользоваться методикой НИИ Транснефть. Она достаточно точна, но позволяет обойтись без итераций. В этом случае среднее расчетное парциальное давление паров нефтепродукта в процессе заполнения резервуара находится по формуле
у
sз
s
С
Р
Р
С
∆
=
⋅
, (3.34) где Р
sз
– давление насыщенных паров нефтепродукта при условиях заполнения
∆С/Сs – средняя относительная концентрация углеводородов в газовом пространстве резервуара при его заполнении
1 1
2 2
Г
s
Г
s
s
С
Н
С
С
С
Н
С
С
∆
∆
∆
=
+
+
; (3.35)
Н
Г1
, Н
Г2
– высота газового пространства в резервуаре соответственно дои после выкачки нефтепродукта
∆С
1
/С
s
– прирост средней относительной концентрации в газовом пространстве резервуара при его заполнении за время выкачки от нефтепродукта
∆С
2
/С
s
– зато же время простоя с
пр
Высота газового пространства резервуара с высотами стенки Н
р
и конуса крыши Н
к при уровне заполнения Н
ж
составляет
3
к
г
р
ж
Н
Н
Н
Н
=
−
+
(а)
;
у
пвс
пвс
у
M
М
С СМ (а) или, с учетом формулы (3.12)
(
)
(
)
;
1 СМ iiCiiСiiCiiС М C M
⋅
=
=
+ ⋅
−
− ⋅
−
, (3.33) где М – отношение молярной массы паров нефтепродукта к молярной массе воздуха,
/
у
в
М
М
М
=
Для приближенной оценки потерь от больших дыханий” можно воспользоваться методикой НИИ Транснефть. Она достаточно точна, но позволяет обойтись без итераций. В этом случае среднее расчетное парциальное давление паров нефтепродукта в процессе заполнения резервуара находится по формуле
у
sз
s
С
Р
Р
С
∆
=
⋅
, (3.34) где Р
sз
– давление насыщенных паров нефтепродукта при условиях заполнения
∆С/Сs – средняя относительная концентрация углеводородов в газовом пространстве резервуара при его заполнении
1 1
2 2
Г
s
Г
s
s
С
Н
С
С
С
Н
С
С
∆
∆
∆
=
+
+
; (3.35)
Н
Г1
, Н
Г2
– высота газового пространства в резервуаре соответственно дои после выкачки нефтепродукта
∆С
1
/С
s
– прирост средней относительной концентрации в газовом пространстве резервуара при его заполнении за время выкачки от нефтепродукта
∆С
2
/С
s
– зато же время простоя с
пр
Высота газового пространства резервуара с высотами стенки Н
р
и конуса крыши Н
к при уровне заполнения Н
ж
составляет
3
к
г
р
ж
Н
Н
Н
Н
=
−
+
(а)
Величина
∆С
1
/Сs зависит от типа резервуара, количества дыхательных клапанов N
k
, скорости подсасываемого воздуха в них U
0
и продолжительности откачки от и рассчитывается
1 0
c
от
s
С
U
С
∆
≈ ψ ⋅
⋅ τ (3.36) где с – коэффициент пропорциональности (табл. 3.9). Прирост средней относительной концентрации в ГП за время простоя прописывается выражением
2 2
c
пр
s
С
С
βψ
∆
≈ ψ ⋅ τ (3.37) где с,
βψ – постоянные коэффициенты, величина которых зависит от состояния облачности при пасмурной погоде – с
= 5,4 10
-4
;
βψ = 1,305;
– при солнечной погоде – с
= 2,61 10
-3
;
βψ = Расчеты показывают, что потери от больших дыханий” обратно пропорциональны расходу закачки. Сведения о величине расчетной производительности заполнения- опорожнения резервуаров, диаметре и числе приемораздаточных устройств приведены в табл. 3.10. Тип и количество дыхательных клапанов выбираются в соответствии сих характеристиками (табл. 3.11) и минимально необходимой пропускной способностью Q
0
(м
3
/ч), равной
2.71 0.026 0.114
{
0.22 0.114
p
p
p
p
Q
V приQ
V
Q
Q
V
при Q
V
⋅ +
≥
=
+
⋅
<
(3.38) где Q – максимальная производительность закачки-выкачки, м
3
/ч;
Vp
– геометрический объем резервуара. Таблица 3.9 Величина с Дыхательные клапаны Тип резервуара тип количество с, с/(м·ч)
РВС 100
РВС 200
РВС 300
РВС 400
РВС 700
РВС 1000
КД-100
КД-100
КД-100
КД-100
КД-150
КД-150 1
1 1
1 1
1 0,1380 0,0682 0,0500 0,0382 0,0414 0,0321
∆С
1
/Сs зависит от типа резервуара, количества дыхательных клапанов N
k
, скорости подсасываемого воздуха в них U
0
и продолжительности откачки от и рассчитывается
1 0
c
от
s
С
U
С
∆
≈ ψ ⋅
⋅ τ (3.36) где с – коэффициент пропорциональности (табл. 3.9). Прирост средней относительной концентрации в ГП за время простоя прописывается выражением
2 2
c
пр
s
С
С
βψ
∆
≈ ψ ⋅ τ (3.37) где с,
βψ – постоянные коэффициенты, величина которых зависит от состояния облачности при пасмурной погоде – с
= 5,4 10
-4
;
βψ = 1,305;
– при солнечной погоде – с
= 2,61 10
-3
;
βψ = Расчеты показывают, что потери от больших дыханий” обратно пропорциональны расходу закачки. Сведения о величине расчетной производительности заполнения- опорожнения резервуаров, диаметре и числе приемораздаточных устройств приведены в табл. 3.10. Тип и количество дыхательных клапанов выбираются в соответствии сих характеристиками (табл. 3.11) и минимально необходимой пропускной способностью Q
0
(м
3
/ч), равной
2.71 0.026 0.114
{
0.22 0.114
p
p
p
p
Q
V приQ
V
Q
Q
V
при Q
V
⋅ +
≥
=
+
⋅
<
(3.38) где Q – максимальная производительность закачки-выкачки, м
3
/ч;
Vp
– геометрический объем резервуара. Таблица 3.9 Величина с Дыхательные клапаны Тип резервуара тип количество с, с/(м·ч)
РВС 100
РВС 200
РВС 300
РВС 400
РВС 700
РВС 1000
КД-100
КД-100
КД-100
КД-100
КД-150
КД-150 1
1 1
1 1
1 0,1380 0,0682 0,0500 0,0382 0,0414 0,0321
Окончание табл. 3.9
РВС 2000
РВС 5000
РВС 10000
РВС 20000
КД-200
КД-250
КД-250
КД-250
КД-200
КД-250
КД-250
КД-250
НДКМ-150
НДКМ-200
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-350
КД-200
КД-250
КД-250
КД-250
НДКМ-150
НДКМ-150
НДКМ-200
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-250
НДКМ-350
КД-250
НДКМ-200
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-250
НДКМ-350
НДКМ-350
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-350
НДКМ-350 1
2 3
4 1
2 3
4 1
1 2
1 1
1 2
3 4
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
2 2
1 2
0,0300 0,0520 0,0715 0,0880 0,0220 0,0360 0,0500 0,0600 0,0125 0,0134 0,0222 0,0136 0,0171 0,0155 0,0275 0,0360 0,0410 0,0077 0,0132 0,0089 0,0152 0,0104 0,0171 0,0143 0,0145 0,0045 0,0095 0,0320 0,0090 0,0059 0,0120 0,0048 0,0060 0,0040 0,0071 Таблица 3.10 Рекомендуемые величины производительности закачки-выкачки
Приемораздаточные устройства Номинальный объем резервуарам условный диаметр, мм число Максимальная производительность закачки-выкачки, м
3
/ч
150 1 100 200 1 200 1 000 250 1 300 200 1 200 250 1 250 2 000 300 1 300
РВС 2000
РВС 5000
РВС 10000
РВС 20000
КД-200
КД-250
КД-250
КД-250
КД-200
КД-250
КД-250
КД-250
НДКМ-150
НДКМ-200
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-350
КД-200
КД-250
КД-250
КД-250
НДКМ-150
НДКМ-150
НДКМ-200
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-250
НДКМ-350
КД-250
НДКМ-200
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-250
НДКМ-350
НДКМ-350
НДКМ-200
НДКМ-250
НДКМ-350
НДКМ-350 1
2 3
4 1
2 3
4 1
1 2
1 1
1 2
3 4
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
2 2
1 2
0,0300 0,0520 0,0715 0,0880 0,0220 0,0360 0,0500 0,0600 0,0125 0,0134 0,0222 0,0136 0,0171 0,0155 0,0275 0,0360 0,0410 0,0077 0,0132 0,0089 0,0152 0,0104 0,0171 0,0143 0,0145 0,0045 0,0095 0,0320 0,0090 0,0059 0,0120 0,0048 0,0060 0,0040 0,0071 Таблица 3.10 Рекомендуемые величины производительности закачки-выкачки
Приемораздаточные устройства Номинальный объем резервуарам условный диаметр, мм число Максимальная производительность закачки-выкачки, м
3
/ч
150 1 100 200 1 200 1 000 250 1 300 200 1 200 250 1 250 2 000 300 1 300
Окончание табл. 3.10
250 1 250 300 1 300 3 000 350 1 400 350 1 700 400 1 870 5 000 500 1 1300 400 2 1700 10 000 500 2 2600 20 000 700 2
4600 40 000 800 2
8500 Таблица 3.11 Сведения о дыхательных клапанах резервуаров Условия срабатывания Тип
Ду, мм
Пропускная способность не менее, м
3
/ч Избыточное давление, Па Вакуум, Па
КД-50 50 15
-
-
КД-100 100 50
-
-
КД-150 150 100
-
-
КД250 250 300
-
-
КДС-1000 350 1000 2000 250
КДС-1500 500 1500 2000 250
КДС-3000 500 3000 2000 250 150 450 2000 250 200 750 2000 250 250 1000 2000 250 350 1300 2000 250
КДС2-1500 500 1500 2000 250 250 1100 2000 250 350 2400 2000 250
КДС2-3000 500 3000 2000 250
НДКМ-100 100 200 1600 160
НДКМ-150 150 500 1600 160
НДКМ-200 200 900 1600 160
НДКМ-250 250 1500 1600 200
НДКМ-350 350 3000 2000 200
СДКМ-50 50 25 2000 250
СДКМ-100 100 25 2000 250
СДКМ-150 150 142 2000 250
СДКМ-200 200 250 2000 250
СДКМ-250 250 300 2000 250
СДКМ-350 350 420 1900 250
250 1 250 300 1 300 3 000 350 1 400 350 1 700 400 1 870 5 000 500 1 1300 400 2 1700 10 000 500 2 2600 20 000 700 2
4600 40 000 800 2
8500 Таблица 3.11 Сведения о дыхательных клапанах резервуаров Условия срабатывания Тип
Ду, мм
Пропускная способность не менее, м
3
/ч Избыточное давление, Па Вакуум, Па
КД-50 50 15
-
-
КД-100 100 50
-
-
КД-150 150 100
-
-
КД250 250 300
-
-
КДС-1000 350 1000 2000 250
КДС-1500 500 1500 2000 250
КДС-3000 500 3000 2000 250 150 450 2000 250 200 750 2000 250 250 1000 2000 250 350 1300 2000 250
КДС2-1500 500 1500 2000 250 250 1100 2000 250 350 2400 2000 250
КДС2-3000 500 3000 2000 250
НДКМ-100 100 200 1600 160
НДКМ-150 150 500 1600 160
НДКМ-200 200 900 1600 160
НДКМ-250 250 1500 1600 200
НДКМ-350 350 3000 2000 200
СДКМ-50 50 25 2000 250
СДКМ-100 100 25 2000 250
СДКМ-150 150 142 2000 250
СДКМ-200 200 250 2000 250
СДКМ-250 250 300 2000 250
СДКМ-350 350 420 1900 250
Потери от малого дыхания Малые дыхания – потери нефтепродукта и нефти при неподвижном хранении. Потери нефтепродуктов от малого дыхания определяются по формуле Н.Н. Костантинова
(
)
(
)
min max max min ln
a
кв
мд
г
а
кв
P
P
P
T
G
V
P
P
P
T
⎡
⎤
−
−
= σ ⋅ ⋅ ⎢
⎥
+
−
⎣
⎦
, (3.39) где
σ – среднее массовое содержание паров нефтепродукта в ПВС, вытесняемой из резервуара
(
)
(
)
max min max min
у
г
г
Р
Р
М
R T
T
+
σ =
+
, (3.40) г – объем ГП резервуара
P
min
, P
max
– соответственно минимальное и максимальное парциальные давления паров нефтепродукта в ГП резервуара в течение суток г, г – минимальная и максимальная температуры ГП резервуара в течение суток. Расчет величин г, г выполняется по формулам min min max max
;
г
п ср
г
г
п ср
г
Т
T
T
T
=
+ θ
=
+ θ
, (3.41) где Т
п.ср
– средняя температура нефтепродукта в резервуаре, которую с достаточной точностью можно принимать равной средней температуре воздуха г, г – избыточные температуры ГП, отсчитываемые от средней температуры нефтепродукта
(
)
min max min max
,
0
,
0
;
1 1
ст
ст
г
г
н п
н
н
п
г г
г
г
F
m
F
F
m
F
θ
θ
θ
=
θ
=
α
λ
α
+
+
α α +
λ
α
, (3.42) где ст, ст – минимальная и максимальная температуры стенки резервуара, отчитываемые от средней температуры нефтепродукта
F – площадь поверхности, ограничивающей ГП резервуара (часть боковой стенки и крыши г, п – коэффициенты теплоотдачи в ночное время соответственно от стенки резервуара к ПВС и от ПВС к поверхности нефтепродукта г, п
– тоже для дневного времени
m
0
расчетный параметр дна коэффициент температуропроводности нефтепродукта рас, (3.44)
λ, с
р
,
ρ – соответственно коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность нефтепродукта при температуре Т
п.ср
; дн – продолжительность дня. Максимальную и минимальную избыточные температуры стенки резервуара определяют по формулам
,
,
min max min max
,
,
;
b н b
ст
p
cm
н
г
b
ст п
b
ст п
р
г
F
g
F
F
F
α θ
+ α θ
θ
=
+ α
θ
=
α + α
α + α
+ α
, (3.45) где
α’
b
,
α
b
– коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости в атмосферу соответственно в ночное и дневное время их вычисляют как сумму коэффициентов теплоотдачи конвекцией
α
bk
(
α’
bk
) и излучением л (л
q – количество тепла, получаемого в полдень за счет солнечной радиации и отнесенного км стенки, ограничивающей ГП резервуара
α’
ст.п ,
α
ст.п
– приведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к нефтепродукту соответственно в ночное и дневное время.
,
,
,
,
;
1
н
п
г
п
ст п
ст п
п
п
о н
н п
н
г
г гонг) р, р – коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуара к нефтепродукту соответственно в ночное и дневное время. Количество тепла, получаемого 1 м стенки, ограничивающей ГП резервуара, за счет солнечной радиации
0 г ε
, (3.47) где с – степень черноты внешней поверхности резервуара
– для окрашенного белой краской с
= 0,16;
– новой алюминиевой краской с
= 0,33;
– алюминиевой краской, подвергшейся воздействию атмосферы, с
– для неокрашенного стального резервуара с
F
o
– площадь проекции стенок резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень для резервуаров типа РВС н − ϕ +
ψ − ϕ , (3.48)
(
)
(
)
min max max min ln
a
кв
мд
г
а
кв
P
P
P
T
G
V
P
P
P
T
⎡
⎤
−
−
= σ ⋅ ⋅ ⎢
⎥
+
−
⎣
⎦
, (3.39) где
σ – среднее массовое содержание паров нефтепродукта в ПВС, вытесняемой из резервуара
(
)
(
)
max min max min
у
г
г
Р
Р
М
R T
T
+
σ =
+
, (3.40) г – объем ГП резервуара
P
min
, P
max
– соответственно минимальное и максимальное парциальные давления паров нефтепродукта в ГП резервуара в течение суток г, г – минимальная и максимальная температуры ГП резервуара в течение суток. Расчет величин г, г выполняется по формулам min min max max
;
г
п ср
г
г
п ср
г
Т
T
T
T
=
+ θ
=
+ θ
, (3.41) где Т
п.ср
– средняя температура нефтепродукта в резервуаре, которую с достаточной точностью можно принимать равной средней температуре воздуха г, г – избыточные температуры ГП, отсчитываемые от средней температуры нефтепродукта
(
)
min max min max
,
0
,
0
;
1 1
ст
ст
г
г
н п
н
н
п
г г
г
г
F
m
F
F
m
F
θ
θ
θ
=
θ
=
α
λ
α
+
+
α α +
λ
α
, (3.42) где ст, ст – минимальная и максимальная температуры стенки резервуара, отчитываемые от средней температуры нефтепродукта
F – площадь поверхности, ограничивающей ГП резервуара (часть боковой стенки и крыши г, п – коэффициенты теплоотдачи в ночное время соответственно от стенки резервуара к ПВС и от ПВС к поверхности нефтепродукта г, п
– тоже для дневного времени
m
0
расчетный параметр дна коэффициент температуропроводности нефтепродукта рас, (3.44)
λ, с
р
,
ρ – соответственно коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность нефтепродукта при температуре Т
п.ср
; дн – продолжительность дня. Максимальную и минимальную избыточные температуры стенки резервуара определяют по формулам
,
,
min max min max
,
,
;
b н b
ст
p
cm
н
г
b
ст п
b
ст п
р
г
F
g
F
F
F
α θ
+ α θ
θ
=
+ α
θ
=
α + α
α + α
+ α
, (3.45) где
α’
b
,
α
b
– коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости в атмосферу соответственно в ночное и дневное время их вычисляют как сумму коэффициентов теплоотдачи конвекцией
α
bk
(
α’
bk
) и излучением л (л
q – количество тепла, получаемого в полдень за счет солнечной радиации и отнесенного км стенки, ограничивающей ГП резервуара
α’
ст.п ,
α
ст.п
– приведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к нефтепродукту соответственно в ночное и дневное время.
,
,
,
,
;
1
н
п
г
п
ст п
ст п
п
п
о н
н п
н
г
г гонг) р, р – коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуара к нефтепродукту соответственно в ночное и дневное время. Количество тепла, получаемого 1 м стенки, ограничивающей ГП резервуара, за счет солнечной радиации
0 г ε
, (3.47) где с – степень черноты внешней поверхности резервуара
– для окрашенного белой краской с
= 0,16;
– новой алюминиевой краской с
= 0,33;
– алюминиевой краской, подвергшейся воздействию атмосферы, с
– для неокрашенного стального резервуара с
F
o
– площадь проекции стенок резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень для резервуаров типа РВС н − ϕ +
ψ − ϕ , (3.48)
152
F
b
, н – площади проекций поверхности стенок и кровли, ограничивающих ГП резервуара, соответственно на вертикальную и горизонтальные плоскости
ψ – географическая широта места установки резервуара
ϕ – расчетное склонение Солнца в рассматриваемый период
i
o
– интенсивность солнечной радиации на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень (Вт/м
2
)
(
)
1357 1
1
cos
o
o
K
i
=
− γ
+
γ
ψ − ϕ
,
(3.49)
K
o
– коэффициент, учитывающий состояние облачности
– при безоблачном небе Ко = 1;
– при облачности 50% Ко
– при сплошной облачности Ко
γ – коэффициент прозрачности атмосферы, γ = 0,7…0,8. При усредненных расчетах за длительные периоды времени следует руководствоваться данными о числе дней с разной облачностью. Расчетное склонение Солнца
ϕ (в градусах) находится по одной из формул
(
)
(
)
1,.55 2
3 2
2,12 3
23,0 2,56 10 при 55,6 0,92 2,59 при 90 273 23,0 1,39 10 при 273 365
Д
Д
Д
Д
Д
Д
Д
N
N
N
N
N
N
N
−
−
−
⎧
−
+
⋅
−
≤
⎪
⎪
ϕ = −
+
−
⋅
⋅
≤
≤
⎨
⎪
−
+
⋅
−
≤
≤
⎪
⎩
, (3.50) где Д – количество суток до рассматриваемого дня, включая его, сначала года. При выборе коэффициентов теплоотдачи
α’
ρ
,
α
ρ
, г, гр, р можно воспользоваться рекомендациями Н.Н. Константинова:
,
2 2
5,3 Вт/(м ч град Вт/(м ч град Вт/(м ч град),
п
п
г
bk
α = α =
⋅ ⋅
α =
⋅ ⋅
α =
⋅ а остальные коэффициенты могут быть рассчитаны по формулам вида
2 0
1 2
i
a
a q a q
α
α
α
α =
+
+
;
(3.51)
0 1
j
bср
b
b T
α
α
α =
+
,
(3.52) где
а
α0
…
а
α2
,
b
α0
,
b
α1
– эмпирические коэффициенты, принимаемые по табл. 3.12.
Таблица 3.12 Величины эмпирических коэффициентов в формулах 3.50, 3.51 Коэффициенты Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м
2
·К) а 10 а 10 ар- р- - -
–9,19 4,59 л 8,07 –6,09 -
- л- - -
–3,90 3,78 кг- Минимальное парциальное давление углеводородов в ГП резервуара Р определяется по формуле 3.16 при Т
г
= Т
гmin
. Максимальная же величина парциального давления Р находится как
(
)
*
max
хр
а
кд
Р
C
P
P
=
⋅
+
(3.53) где С
хр
– объемная концентрация углеводородов в ГП к концу периода роста парциального давления (см. потери от больших дыханий”) Ориентировочно величину Р можно рассчитать по формуле max min
P
P
P
∂
=
+
τ
∂τ
, (3.54) где
P
∂
τ
∂τ
– почасовой рост парциального давления в ГП, Па/ч
(
)
1,25 0,25 17,25
у
р
п ср
г
P
R
M D T
H
∂
θ
≈
∂τ
, (3.55)
θ – температурный напор, К
(
)
(
)
{
}
(
)
29,1 cos
0,333ln 3cos
1 0,0008 5,5 1,49
ψ − ϕ −
ψ − ϕ + −
⎡
⎤
⎣
⎦
θ =
+
+ ψ − ϕ
, (3.56)
τ – продолжительность роста парциального давления в ГП, ч
0,5 дн =
τ +
; (3.57) дн – продолжительность дня в часах дн =
− ϕ⋅ ψ
. (3.58)
2
·К) а 10 а 10 ар- р- - -
–9,19 4,59 л 8,07 –6,09 -
- л- - -
–3,90 3,78 кг- Минимальное парциальное давление углеводородов в ГП резервуара Р определяется по формуле 3.16 при Т
г
= Т
гmin
. Максимальная же величина парциального давления Р находится как
(
)
*
max
хр
а
кд
Р
C
P
P
=
⋅
+
(3.53) где С
хр
– объемная концентрация углеводородов в ГП к концу периода роста парциального давления (см. потери от больших дыханий”) Ориентировочно величину Р можно рассчитать по формуле max min
P
P
P
∂
=
+
τ
∂τ
, (3.54) где
P
∂
τ
∂τ
– почасовой рост парциального давления в ГП, Па/ч
(
)
1,25 0,25 17,25
у
р
п ср
г
P
R
M D T
H
∂
θ
≈
∂τ
, (3.55)
θ – температурный напор, К
(
)
(
)
{
}
(
)
29,1 cos
0,333ln 3cos
1 0,0008 5,5 1,49
ψ − ϕ −
ψ − ϕ + −
⎡
⎤
⎣
⎦
θ =
+
+ ψ − ϕ
, (3.56)
τ – продолжительность роста парциального давления в ГП, ч
0,5 дн =
τ +
; (3.57) дн – продолжительность дня в часах дн =
− ϕ⋅ ψ
. (3.58)
Потери от обратного выдоха и от вентиляции газового пространства Потери от обратного выдоха возникают вследствие донасыщения
ГП после опорожнения резервуара. Их величина находится
(
)
*
*
*
*
1
ln
1
а
кд
г
от
о в
от
пр
п ср
пр
Р
Р
V
C
G
C
C
RT
C
⎛
⎞
+
−
=
+
−
⎜
⎟
⎜
⎟
−
⎝
⎠
, (3.59) где г – объем ГП резервуара
*
*
,
от
пр
С
С
– объемная концентрация паров нефтепродукта в ГП к моменту окончания соответственно опорожнения резервуара и простоя. Величина Спр не может превышать С
sпр
Потери от вентиляции ГП обусловлены наличием в кровле или верхней части стенки резервуара двух или нескольких отверстий, расположенных на разных уровнях. При этом вследствие разности плотностей воздуха и паровоздушной смеси образуется газовый сифон с расходом
(
)
(
)
2
у
в
n
вент
p p
в
у
в
ghc
Q
f
c
ρ − ρ
= µ
ρ + ρ − ρ
, (3.60) где
n
p
µ – коэффициент расхода при истечении ПВС;
f
p
– площадь отверстия, расположенного ниже
h – расстояние между отверстиями по вертикали
c – средняя концентрация углеводородов в ГП. Потери нефтепродукта от вентиляции ГП в течение времени
τ
вент
вент
у вент вент
G
ср Задания
1. Устройство и принцип действия предохранительного клапана
КПС-100 (рис. 3.9).
2. Устройство и принцип действия предохранительного клапана КПГ рис. 3.10).
3. Устройство и принцип действия дыхательного клапана КД-2 рис. 3.11).
4. Устройство и принцип действия дыхательного клапана НДКМ рис. 3.12).
5. Устройство и принцип действия дыхательного клапана ДКМ-150 рис. 3.13).
6. Устройство и принцип действия дыхательного клапана КДС-1500 рис. 3.14)
ГП после опорожнения резервуара. Их величина находится
(
)
*
*
*
*
1
ln
1
а
кд
г
от
о в
от
пр
п ср
пр
Р
Р
V
C
G
C
C
RT
C
⎛
⎞
+
−
=
+
−
⎜
⎟
⎜
⎟
−
⎝
⎠
, (3.59) где г – объем ГП резервуара
*
*
,
от
пр
С
С
– объемная концентрация паров нефтепродукта в ГП к моменту окончания соответственно опорожнения резервуара и простоя. Величина Спр не может превышать С
sпр
Потери от вентиляции ГП обусловлены наличием в кровле или верхней части стенки резервуара двух или нескольких отверстий, расположенных на разных уровнях. При этом вследствие разности плотностей воздуха и паровоздушной смеси образуется газовый сифон с расходом
(
)
(
)
2
у
в
n
вент
p p
в
у
в
ghc
Q
f
c
ρ − ρ
= µ
ρ + ρ − ρ
, (3.60) где
n
p
µ – коэффициент расхода при истечении ПВС;
f
p
– площадь отверстия, расположенного ниже
h – расстояние между отверстиями по вертикали
c – средняя концентрация углеводородов в ГП. Потери нефтепродукта от вентиляции ГП в течение времени
τ
вент
вент
у вент вент
G
ср Задания
1. Устройство и принцип действия предохранительного клапана
КПС-100 (рис. 3.9).
2. Устройство и принцип действия предохранительного клапана КПГ рис. 3.10).
3. Устройство и принцип действия дыхательного клапана КД-2 рис. 3.11).
4. Устройство и принцип действия дыхательного клапана НДКМ рис. 3.12).
5. Устройство и принцип действия дыхательного клапана ДКМ-150 рис. 3.13).
6. Устройство и принцип действия дыхательного клапана КДС-1500 рис. 3.14)
155
1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 21